WO2011051322A1 - Cloning, expression and use of acid phospholipases - Google Patents

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WO2011051322A1
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phospholipase
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seq
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Quoc Khanh Nguyen
Kornelia Titze
Tatiana Schwarz
Silvia Paladino
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Ab Enzymes Gmbh
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    • C12Y301/01032Phospholipase A1 (3.1.1.32)

Definitions

  • the invention relates to novel DNA sequences which encode polypeptides having phospholipase activity substantially without lipase activity.
  • the invention further relates to novel polypeptides having phospholipase activity substantially without lipase activity.
  • These polypeptides are low molecular weight acid phospholipases with high thermostability and high temperature stability, respectively. These polypeptides are also active over a wide pH range.
  • the invention also relates to the use of these phospholipases for the reduction of phosphorus-containing compounds, for example in the production of edible oils and the use of these phospholipases as baking aids, animal feed auxiliaries, auxiliaries in textile raw material processing, etc.
  • Raw vegetable oils contain impurities (e.g., free fatty acids, phospholipids, heavy metals, dyes, ...) which, when stored by the hydrolytic and oxidative alteration of lipids, compromise the quality and durability of the oil and make further processing difficult. Therefore, a refining after the extraction of crude vegetable oils to eliminate unwanted impurities is necessary.
  • refining involves the steps of degumming, bleaching and deodorization.
  • the first step in the refining of oils is degumming.
  • the degumming is used to remove mucilage, primarily phospholipids, which cause a negative change in the taste of the oil and interfere with the further process steps of the oil refining.
  • the quality of the degummed oil obtained can be assessed by determining the residual phosphorus content.
  • a degummed oil containing less than 10ppm residual phosphorus is required in further refining operations.
  • Phospholipids are complex, phosphorus-containing lipids.
  • Phospholipids such as phosphatidylcholines or lecithin, consist of a glycerol backbone esterified with fatty acids in positions sn-1 and sn-2 and with an ester-linked phosphate group in position sn-3. The phosphate group in turn can again, for example, be esterified with a primary alcohol group.
  • Natural phospholipids contain at the positions sn-1 and sn-2 different fatty acid chains, which are predominantly the polyunsaturated acyl chains in the plant material. There are two types of phospholipids, hydratable and non-hydratable. For the removal of phospholipids different methods are used.
  • the simplest method is water degumming.
  • hydratable phospholipids can be washed out with water and removed from the oil.
  • the degummed oil still contains 80-200 ppm phosphorus after this process.
  • the oil is treated with acid.
  • the acid causes non-hydratable phospholipids to be converted to hydratable phospholipids.
  • the hydratable phospholipids become oil insoluble. It forms oil insoluble sludge, which is removed from the oil by centrifugation or filtration. According to this method, the residual phosphorus content in the degummed oil is about 25-100 ppm.
  • Enzymatic degumming provides an efficient, inexpensive and environmentally friendly process for gently removing the phospholipids from edible oil.
  • Phospholipases are enzymes which cleave phospholipids and are divided according to their enzymatic cleavage sites on phospholipid into acyl hydrolases (phospholipase A1, A2 and B) and phosphodiesterases (phospholipase C and D).
  • Phospholipase A1 (EC 3.1 .1 .32) hydrolyzes the fatty acid at the sn-1 position of phospholipid molecules
  • phospholipase A2 (EC 3.1 .1 .4) specifically cleaves the sn-2 ester bond from the phospholipid.
  • the reaction products are the lysophospholipid and the free fatty acid.
  • Phospholipase B (EC 3.1 .1 .5) nonspecifically cleaves the fatty acid at both sn-1 and sn-2 positions.
  • Phospholipase C (EC 3.1 .4.10) hydrolyzes the phosphate ester bond between glycerol and the phosphate group to phosphate monoester and diacylglycerol.
  • Phospholipase D (EC 3.1 .4.4) catalyzes the hydrolysis of the terminal phosphodiester bond to give phosphatidic acid and choline as cleavage products.
  • Phospholipase A2 from bovine and porcine pancreas, from the venom of the honeybee or various types of snakes.
  • Phospholipase may also be derived from microorganisms, eg from bacteria and fungi and produced by recombinant techniques with sufficient yield.
  • US2007 / 134777 states that the enzymatic degumming of vegetable oil with phospholipase A1 is carried out at a pH between 4.0 and 5.0.
  • the optimum pH for this reaction is between 4.5 and 5.0.
  • the liberated calcium and / or magnesium ions can combine with other chemicals (anions) of the reaction buffer to poorly soluble salts, which are deposited on the surface of the reactors and thereby pollute the device. The elimination of such contamination and the cleaning of the device are expensive.
  • the reaction is preferably carried out at a pH of about 4. However, the enzyme becomes less active or functionally inactive as the pH of the reaction continues to decrease.
  • EP 0 904 357 describes that a phospholipase A was found in Aspergillus niger for degumming edible oil.
  • EP 1 788 080 describes the use of phospholipase C from Bacillus cereus in the degumming of oil in 6 hours at 60 ° C with a water content of 15% based on the oil. The residual phosphorus content is then less than 5 ppm.
  • Phospholipases are also widely used in the food and feed industries, e.g. in the dough production, in the production of baked goods, to increase the yield in the cheese production, etc. Therefore, phospholipases are needed, which can be used technologically versatile.
  • phospholipases are used as biocatalysts for the production of phospholipids.
  • Phospholipids are polar lipids and act as emulsifiers due to lipophilic and hydrophilic structural features.
  • An example is the use of phospholipases in the production of modified lecithins, as food emulsions in the production of sauces, mayonnaise and salad dressing, in the production of instant powders, for example milk, cocoa and coffee powders, as flow improvers in chocolate production and as dietary supplements.
  • the phospholipids and lysophospholipids are used in the preparation of creams, lotions, gels and liposome formulations.
  • Lecithin is also needed to make lacquers, paints, magnetic tapes, specialty papers, leather and textiles.
  • Phospholipases are also used in the textile industry in the "Bioscouring" for the purification of the plant fiber before further processing steps such as coloring.Also, a mixture of phospholipase can be used together with other enzymes.
  • the other enzymes can be from the group of cellulases, hemicellulases , Pectinases, proteases, and oxidoreductases. There is therefore a constant need in the art for phospholipases with the widest possible or optimally optimized field of use.
  • the object of the present invention is therefore to provide proteins or polypeptides having improved phospholipase properties.
  • the novel phospholipases should not have any lipase activity relevant in technological processes.
  • the proteins with phospholipase activity should be active over a wide pH range or have a high temperature resistance.
  • proteins with phospholipase activity should be simple, inexpensive and economical to produce. Furthermore, according to the invention expression constructs are to be provided which are suitable for the production of proteins with phospholipase activity.
  • DNA sequence which encodes a polypeptide having phospholipase activity substantially without lipase activity characterized in that the DNA sequence is selected from a) DNA sequences which comprise a nucleotide sequence according to SEQ ID NO: 1, b) DNA sequences comprising the coding sequence of SEQ ID NO: 1, c) DNA sequences encoding the protein sequence of SEQ ID NO: 2, d) DNA sequences derived from the plasmid pPL3949-Topo2.5 with the restriction map according to FIG.
  • the invention further relates to a polypeptide with phospholipase activity substantially without lipase activity, selected from a) a polypeptide which is encoded by the coding part of one of the above DNA sequences, b) a polypeptide with the sequence according to SEQ ID NO: 2 or one of them c) a polypeptide having a sequence which has at least 83% identity to the amino acids 1 to 299 of SEQ ID NO: 2, d) a polypeptide, c) a polypeptide which is obtainable by substitution, addition or deletion of one or more amino acids thereof; which is encoded by a nucleic acid sequence which hybridizes under stringent conditions to (i) nucleotides 55 to 1106 of SEQ ID NO: 1, (ii) of the cDNA sequences contained in nucleotides 55 to 1106 of SEQ ID NO: 1 Sequence, (iii) a partial sequence of (i) or (ii) of at least 100 nucleotides, or (iv) a
  • the invention relates to expression constructs or hosts which are capable of expressing the polypeptides according to the invention having phospholipase activity. Furthermore, the invention also relates to the corresponding expression plasmids and vectors. Furthermore, the invention relates to methods for degumming vegetable oil using the polypeptides of the invention and the use of the polypeptides according to the invention for applications in the field of food technology, in particular for the production of dough, baked goods or dairy products, or in animal nutrition and in the processing of textile raw materials, the so-called Scouring or Bioscouring.
  • the invention relates to a polypeptide with phospholipase activity substantially without lipase activity, which is characterized in that it has a molecular weight in the range of 28 to 30 kDa and preferably of about 28.6 kDa, a broad pH optimum and a has high temperature resistance and is isolatable from an organism of the genus Aspergillus.
  • the enzyme after 6 h at a temperature of 60 ° C under the conditions at the ⁇ lentschleimung with a low water content of 2% retains its activity in an industrially utilizable extent.
  • the enzyme retains its industrially utilizable activity by resulting in oils with technologically virtually insignificant residual phosphorus contents.
  • the residual phosphorus content in the enzymatically degummed oil is preferably less than 10 ppm, more preferably less than 5 ppm.
  • a DNA sequence encoding a polypeptide having phospholipase activity substantially without lipase activity, which has a low molecular weight and a high temperature resistance can be isolated from a strain of the genus Aspergillus fumigatus.
  • This phospholipase is an acidic filamentous fungal phospholipase having a calculated molecular weight of about 28.6 kDa capable of hydrolyzing at least one of the two fatty acids from lecithin.
  • the phospholipases according to the invention have a high temperature resistance (at 60 ° C) and can thereby advantageously also in processes of enzymatic degumming with a low water content of 2% (based on Oil) and at a pH of 4.0.
  • This is of particular economic interest because, therefore, in the degumming processes, the temperature of the oil need not first be lowered to allow enzymatic degumming without inactivation of the enzyme, and then the temperature of the oil must be increased to increase the viscosity of the oil for the centrifugation step to reduce the separation of the oil and water phases.
  • the temperature stability of the polypeptides according to the invention having phospholipase activity is also advantageous for other applications in the field of food technology and animal nutrition or in textile processing.
  • Prior art phospholipases are excluded from the scope of the invention. It is therefore very advantageous that the A. fumigatus-derived phospholipases according to the invention are active in a wide pH range of 3 to 5 or show a very broad optimum of activity in this range.
  • the phospholipases according to the invention thus not only have the advantage that they have essentially no lipase activity. They also develop their enzyme activity over a wide pH range and can thus be used over a wide pH range.
  • Enzymes with phospholipase activity (phospholipase A, B, C, or D) from Aspergillus fumigatus have been reported to date in various publications (Birch et al., Comparison of extracellular phospholipase activities in dinical and environmental Aspergillus fumigatus isolates, 2004, Med Mycol 42 (1): 81-86; Rementeria et al., Genes and molecules involved in Aspergillus fumigatus virulence, 2005, Rev. Iberoam Micol 22 (1): 1-23), but not accurately characterized.
  • the secreted proteins AfPL1 with 633 amino acids and AfPL3 with 630 amino acids have a molecular weight of about 68 kDa.
  • the protein AfPL2 is a cytosolic protein with 588 amino acids and has a molecular weight of about 63 kDa.
  • the phospholipase according to the invention differs from both known phospholipases from Aspergillus fumigatus as well as lipases annotated sequences of very closely related Aspergillus fumigatus strains such as Af293.
  • the amplification of the gene was carried out by means of the polymerase chain reaction (PCR) from genomic DNA of Aspergillus fumigatus RH3949.
  • PCR polymerase chain reaction
  • the phospholipase sequence of SEQ ID NO: 2 according to the invention was compared with phospholipase sequences of the prior art.
  • a partial match at the amino acid sequence level was found to known amino acid sequences from other / 4sperg / V / us strains, i. the agreement was 60% with a lipase from Aspergillus tubingensis (WO98 / 45453) or with a lysophospholipase from Aspergillus foetidus (EP0808903), 59% with an Aspergillus niger phospholipase (WO03 / 097825, WO98 / 31790).
  • sequence SEQ ID NO: 2 shows the highest identity of 82% with a hypothetical extracellular lipase sequence (Genbank EAL86100) from Aspergillus fumigatus Af293 (Nierman et al., Genomic sequence of the pathogenic and allergenic filamentous fungus Aspergillus fumigatus, 2005, Nature, 438 (7071): 1 151-6).
  • the phospholipase isolated from Aspergillus fumigatus RH3949 according to the invention has no lipase activity relevant for this process under the conditions of enzymatic degumming of edible oil. Furthermore, in contrast to previously known phospholipases from other Aspergillus species, this enzyme has an exceptionally broad pH optimum and a high temperature resistance.
  • the enzyme according to the invention can thus be used advantageously in a process for the enzymatic degumming of edible oils, since it hydrolyzes no or only insignificant proportions of triglyceride bonds in the oil.
  • the invention further relates to polypeptides having phospholipase activity substantially without lipase activity with a sequence having at least 83% identity to the sequence according to SEQ ID NO: 2.
  • the invention relates to a polypeptide having phospholipase activity with a sequence having at least 83% identity to amino acids 1 to 299 of SEQ ID NO: 2.
  • the degree of identity to amino acids 1 to 299 of SEQ ID NO: 2 is at least 90%, more preferably at least 95%, even more preferably at least 97%, and most preferably at least 98%, provided that the respective sequences have phospholipase activity substantially without lipase activity exhibit.
  • polypeptides according to the invention having phospholipase activity have no appreciable lipase activity or are essentially without lipase activity.
  • the polypeptides according to the invention essentially have no lipase activity which is detrimental to industrial processes of oil degumming, ie the polypeptides according to the invention exhibit substantially no activity against lipolytically cleavable compounds in the oil to be degummed. This means that under the conditions of the enzymatic degumming of edible oil, the phospholipases according to the invention have no lipase activity relevant for this process.
  • the polypeptides according to the invention having phospholipase activity hydrolyze p-nitrophenyl palmitate as lipase substrate only to an insignificant and / or undetectable extent.
  • the ratio of phospholipase activity to lipase activity is preferably> 1, 000: 1, more preferably 5,000: 1 to 10,000: 1, even more preferably 7,000: 1, most preferably 7,500: 1.
  • the degree of sequence identity is preferably determined by determining the number of residues of the shorter sequence involved in the comparison and having a "corresponding" counterpart in the other sequence
  • identity will be included
  • Program is the program Clone Manager Suite, which contains the program part Align Plus and is distributed by Scientific & Educational Software, Durham, NC, USA, comparing two DNA or amino acid sequences as defined above, under the option local alignment either n After the method FastScan - MaxScore or after the method Needleman-Wunsch while maintaining the default values.
  • the invention further relates to addition and / or deletion molecules of the above polypeptides having phospholipase activity.
  • a polypeptide modified according to the invention having phospholipase activity can be extended by adding further sequences at the N-terminal and / or C-terminal end, wherein the amino acid sequences thus obtained must still have phospholipase activity substantially without lipase activity.
  • hybrid molecules can be produced which have further advantageous properties. For example, suspension proteins or their native precursor forms can be added to highly secreted proteins, thereby further improving secretion efficiency. Further, active sequence portions of other enzymes can be added to produce multi-specificity enzymes.
  • polar or non-polar sequences can be added in order to influence the solubility properties or the membrane permeability of the enzyme thus obtained in a targeted manner.
  • Sequence sections of the polypeptide with phospholipase activity can also be deleted according to the invention while maintaining the phospholipase activity essentially without lipase activity.
  • the mutations, elongations and truncations can be carried out in a manner known per se according to methods well known in the art. Truncated polypeptides are often characterized by an improved secretion level compared to the full-length polypeptides.
  • polypeptides may also have higher thermal stabilities compared to the full-length polypeptide because they contain only the "compressed core.”
  • the generation of such variants is well known in the art
  • amino acid sequence variants of the polypeptides can be made by mutation in the DNA and nucleotide sequence alteration are well known in the art (see, for example, Tomic et al., NAR, 18: 1656 (1990), Giebel and Sprtiz NAR, 18: 4947 (1990)).
  • polypeptide protein
  • polypeptide or enzyme with phospholipase activity or a phospholipase is intended to mean an enzyme that catalyzes the release of fatty acids from phospholipids, for example, lecithins can be determined by using any of the known measuring methods using one of these substrates.
  • phospholipase or phospholipase A is intended to denote both enzymes having phospholipase A1 and phospholipase A2 activity, phospholipase A1 or A2 being defined according to the standard enzyme EC classification as EC 3.1.1 .32 or 3.1 .1 .4.
  • Phospholipase B or lysophospholipase are polypeptides according to standard enzyme EC classification EC 3.1 .1 .5.
  • the invention further relates to DNA sequences encoding a polypeptide having phospholipase activity comprising mutations, modifications or variations of the sequence according to SEQ ID NO: 1. Furthermore, the invention also relates to sequences which hybridize under relaxed or stringent conditions with the above sequences. Stringent conditions are: hybridization at 65 ° C., 18 h in dextran sulfate solution (GenescreenPlus, DuPont), then the filter is washed for 30 minutes first with 6 ⁇ SSC, twice 2 ⁇ SSC, twice 2 ⁇ SSC, 0.1% SDS and then with 0, 2 x SSC at 65 ° C (membrane transfer and detection methods, Amersham).
  • the invention also relates to DNA sequences which are related due to the degeneracy of the genetic code with the above sequences of the invention, and allelic variants thereof.
  • the degeneracy of the genetic code may be due to natural degeneration or due to a specially chosen codon usage.
  • Naturally occurring allelic variants can be identified using well known techniques of molecular biology, such as polymerase chain reaction (PCR) and hybridization techniques.
  • the invention further relates to a method of producing a polypeptide having phospholipase activity by recombinant techniques comprising culturing recombinant prokaryotic and / or eukaryotic host cells containing a DNA sequence of the invention under conditions which promote expression of the enzyme, and then recovering the enzyme.
  • the invention further relates to the use of the polynucleotide sequences of the invention for the production of probes for finding similar sequences encoding corresponding enzymes in other organisms as well as for the transformation of host cells.
  • a DNA sequence encoding a polypeptide of the invention can be used to transform any host cells, such as fungi, yeasts, bacteria, plants, or mammalian cells. Such transformed cells are characterized by a secretion of the phospholipase according to the invention.
  • the phospholipase enzyme thus produced causes an efficient hydrolysis of the fatty acids from phospholipids.
  • the invention also relates to expression cassettes which can be used to introduce a phospholipase encoding a DNA sequence of the invention or an open reading frame into a host cell. They preferably comprise a transcription initiation region linked to the open reading frame. Such an expression cassette may have a plurality of restriction sites for insertion of the open reading frame and / or other DNAs, e.g. a transcriptional regulatory region and / or selectable marker genes.
  • the transcriptional cassette comprises in the 5 'to 3' direction of transcription a transcriptional and translational initiation region, the DNA sequence of interest, and a transcriptional and translational stop region that is functional in a microbial cell.
  • the termination region may be native to the transcription initiation region, may be native to the DNA sequence of interest, or may be derived from any other source.
  • ORF open reading frame
  • “Functional linkage” in the context of a nucleic acid refers to a compound as part of the same nucleic acid molecule in proper position and orientation for the transcriptional initiation of the promoter DNA operably linked to a promoter is under the transcriptional initiation regulation of the promoter
  • functional linkage means the compound as part of the same polypeptide, ie via peptidyl bonds.
  • Promoter usually refers to the nucleotide sequence upstream (5 ') with respect to coding sequence and controls expression of the coding sequence by providing recognition for the RNA polymerase and other factors required for proper transcription.
  • the promoter used according to the invention may comprise a minimal promoter, ie a short DNA sequence from a TATA box and other sequences specifying the transcription start site, to which regulator elements for expression control are attached.
  • the promoter used in the invention may also comprise a nucleotide sequence comprising a minimal promoter and regulatory elements capable of controlling the expression of a coding sequence or functional RNA.
  • This type of promoter sequence consists of proximal and distal upstream elements, the latter elements often being referred to as enhancers.
  • an enhancer is a DNA sequence that can stimulate promoter activity and may be an element inherent to the promoter or an inserted heterologous element to enhance the level of expression or tissue specificity of a promoter. It can function in both orientations and can function even on upstream or downstream placement of the promoter. Both enhancers and other upstream promoter elements sequence-specifically bind DNA-binding proteins that mediate their effects.
  • Promoters may be derived in their entirety from a native gene, or may be composed of various elements derived from various naturally occurring promoters, or may even be composed of synthetic DNA segments.
  • a promoter may also contain DNA sequences that are involved in the binding of protein factors that control the efficiency of transcription initiation in response to physiological or developmental conditions.
  • Promoter elements, especially TATA elements, which are inactive or have greatly reduced promoter activity in the absence of upstream activation are termed minimal promoters or core promoters. In the presence of a suitable transcription factor or transcription factors, the function of the minimal promoter is to allow transcription.
  • a minimal or core promoter thus consists only of all basic elements necessary for transcription initiation, e.g. As a TATA box and / or an initiator.
  • the invention also relates to vector sequences containing DNA sequences according to the invention.
  • vector constructs include any plasmids, cosmids, phage and other vectors in double-stranded or single-stranded, linear or circular form which may optionally be self-transmissive or mobilizable and which may transform a prokaryotic or eukaryotic host either by integration into the cellular genome or which are extra-chromosomally present (eg, autonomously replicating plasmids with a replication origin).
  • Vectors, plasmids, cosmids, yeast artificial chromosomes (YACs), bacterial artificial chromosomes (BACs), and DNA segments for use in transforming cells generally comprise the DNA encoding the phospholipase of the present invention, as well as other DNA such as cDNA, a gene, or genes found in the cells are to be introduced. These DNA constructs may include other structures such as promoters, enhancers, polylinkers or regulatory genes, as necessary.
  • One of the DNA segments or genes selected for cellular delivery will usefully encode / encode a protein expressed in the transformed (recombinant) cells thus obtained, resulting in a screenable or selectable trait and / or conferring an improved phenotype to the transformed cell.
  • An expression cassette according to the invention may contain one or more restriction sites in order to place the phospholipase-encoding polynucleotide under the regulation of a regulatory sequence.
  • the expression cassette may also contain a termination signal operably linked to the polynucleotide as well as regulatory sequences needed for proper translation of the polynucleotide.
  • the expression cassette containing the polynucleotide according to the invention may be chimeric, ie at least one of its components is heterologous with respect to at least one of the other components.
  • the expression of the polynucleotide in the expression cassette may be under the control of a constitutive promoter, an inducible promoter, a regulated promoter, a viral promoter or a synthetic promoter.
  • the vectors may already contain regulatory elements, e.g. Promoters, or the DNA sequences of the invention, can be manipulated to contain such elements.
  • Suitable promoter elements which can be used are known in the art and are for example Trichoderma reesei the cbhl or the cbh2 promoter, for Aspergillus oryzae the amy promoter, for Aspergillus niger the xyl, glaA, alcA, aphA , tpiA, gpdA, sucl and the pkiA promoter.
  • Suitable promoter elements that can be used for expression in yeast are known in the art and are, for example, the pho5 promoter or the gap promoter for expression in Saccharomyces cerevisiae and for Pichia pastoris, e.g. the aoxI promoter or the fmd promoter or the mox promoter for H. polymorpha.
  • DNA suitable for introduction into cells may also comprise DNA derived from or isolated from any source.
  • An example of a deduced DNA is a DNA sequence which has been identified as a useful fragment in a given organism and which has then been chemically synthesized in substantially pure form.
  • An example of such a DNA is a suitable DNA sequence obtained, for example, using restriction endonucleases so that it can be further manipulated according to the invention, for example amplified. These include, among others, the amdS gene from Aspergillus nidulans, which can be used as a marker gene, and its regulatory sequences, as well as polylinkers.
  • a suitable DNA comprises wholly synthetic DNA, semisynthetic DNA, DNA isolated from biological sources, and DNA derived from in-blood RNA.
  • the introduced DNA is not an original part of the genotype of the recipient DNA, but according to the invention a gene from a given genotype can also be isolated and eventually altered and subsequently multiple copies of the gene can be introduced into the same genotype, e.g. To enhance production of a given gene product.
  • the introduced DNA includes, without limitation, DNA from genes such as bacteria, yeasts, fungi or viruses.
  • the introduced DNA can be modified or synthetic genes, parts of genes or chimeric genes including genes from the same or a different genotype. For this purpose, z.
  • DNA of the plasmids pUC18, pUC19 belong.
  • the DNA used for the transformation according to the invention may be circular or linear, double-stranded or single-stranded.
  • the DNA is in the form of a chimeric DNA, such as plasmid DNA, which also contains coding regions flanked by regulatory sequences which aid in the expression of the recombinant DNA present in the transformed cell.
  • the DNA itself may contain or consist of a promoter that is active in a cell derived from a source other than the cell, or a promoter that is already in the cell, i. the transformation target cell is present.
  • the introduced DNA is relatively small, less than about 30 kb, to minimize sensitivity to physical, chemical or enzymatic degradation, which increases with the size of the DNA.
  • Yeast or fungal expression vectors may include a replication origin, a suitable promoter and enhancer, and also include any necessary ribosome binding sites, polyadenylation sites, splice donor and acceptor sites, transcription termination sequences, and non-transcribed 5 'flanking sequences.
  • suitable host cells are: fungal cells of the genus Aspergillus, Rhizopus, Trichoderma, Neurospora, Mucor, Penicillium, etc., such as yeasts of the genera Kluyveromyces, Saccharomyces, Schizosaccharomyces, Trichosporon, Schwanniomyces, Hansenula, Pichia and the like.
  • Suitable host systems are, for example, fungi such as Aspergilli, for example Aspergillus niger (ATCC 9142) or Aspergillus ficuum (NRLL 3135) or Trichoderma (eg Trichoderma reesei QM6a) and yeasts such as Saccharomyces, for example Saccharomyces cerevisiae or Pichia, for example Pichia pastoris or Hansenula, for example H polymorphic (DSMZ 70277).
  • fungi such as Aspergilli, for example Aspergillus niger (ATCC 9142) or Aspergillus ficuum (NRLL 3135) or Trichoderma (eg Trichoderma reesei QM6a)
  • yeasts such as Saccharomyces, for example Saccharomyces cerevisiae or Pichia, for example Pichia pastoris or Hansenula, for example H polymorphic (DSMZ 70277).
  • Such microorganisms may be obtained from recognized depositories, eg the American Type Culture Collection (ATCC), the Centraalbureau voor Schimmelcultures (CBS) or the German Collection for Microorganisms and Cell Cultures GmbH (DSMZ) or any other depositories.
  • the expression cassette may contain, in the 5'-3 'direction of transcription, a transcriptional and translational initiation region of the polynucleotide of the invention and a transcription and termination region that is functional in vivo or in vitro.
  • the termination region may be native to the transcription initiation region or may be native or of other origin with respect to the polynucleotide.
  • the regulatory sequences may be located upstream (5 'non-coding sequences), within (intron) or downstream (3' non-coding sequences) of a coding sequence, and associated with transcription, RNA processing or stability and / or translation of the coding sequence affect coding sequence.
  • Regulator sequences may include, without limitation, enhancers, promoters, repressor binding sites, translational leader sequences, introns, or polyadenylation signal sequences. They may include natural and synthetic sequences as well as sequences that are a combination of synthetic and natural sequences.
  • the vector used in the invention may also comprise suitable sequences for amplification of expression.
  • promoters which can be used in the present invention are promoters known to control expression in the eukaryotic cells. Any promoters capable of expression in filamentous fungi can be used. Examples are a promoter which is strongly induced by starch or cellulose, e.g. A promoter for glucoamylase or a-amylase from the genus Aspergillus or for cellulase (cellobiohydrolase) from the genus Trichoderma, a promoter for enzymes in the glycolytic pathway, such as phosphoglycerate kinase (PGK) and glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase (GPD) , etc.
  • the cellobiohydrolase I, the cellobiohydrolase II, the amylase, the glucoamylase, the xylanase or the enolase promoter is preferred.
  • introns have been shown to have the potential to enhance transgene expression.
  • the expression cassette may include other elements, for example, those that can be regulated by endogenous or exogenous elements, such as zinc finger proteins, including naturally occurring zinc finger proteins or zinc protein chimeric proteins.
  • the expression cassette used in the invention may further contain enhancer elements or upstream promoter elements.
  • Vectors for use in the invention can be engineered to contain an enhancer element.
  • the constructs of the invention thus comprise the gene of interest together with a 3 'DNA sequence which acts as a signal to terminate transcription and allow polyadenylation of the mRNA thus obtained. Any signal sequences that allow secretion from the chosen host organism can be used.
  • a preferred signal sequence is the phospholipase signal sequence from Aspergillus fumigatus or signal sequences derived therefrom for secretion from filamentous fungi.
  • leader sequences can also be used since the DNA sequence between the transcription start site and the start of the coding sequence, ie the untranslated leader sequence, can influence gene expression.
  • Preferred leader sequences include sequences that direct the optimal expression of the attached gene, ie, they include a preferred consensus leader sequence that enhances or maintains mRNA stability and prevents inappropriate translation initiation. The choice of such sequences is well known to one skilled in the art.
  • a selectable or screenable marker gene can be incorporated into the expression cassette.
  • marker genes are well known to one skilled in the art.
  • the expression cassette or a vector construct containing the expression cassette is introduced into a host cell.
  • a variety of techniques are available and well known to those skilled in the art for introducing constructs into a host cell.
  • the transformation of microbial cells can be carried out using polyethylene glycol, calcium chloride, viral infection, DEAE-dextran, phage infections, electroporation and other methods known in the art.
  • the transformation of fungi can be performed according to Penttila et al., Gene 61: 155-164, 1987.
  • the introduction of a recombinant vector into yeasts can be carried out by per se known methods including electroporation, use of spheroplasts, lithium acetate and the like.
  • the expression cassette or DNA sequence of the present invention can be inserted into vectors according to methods known per se in order to overexpress the encoded polypeptide in suitable host systems.
  • DNA sequences as such can also be used to transform suitable host systems of the invention to achieve overexpression of the encoded polypeptide.
  • the encoded phospholipase can be secreted either from the medium if the phospholipase is secreted into the medium or from the host organism if the phospholipase is intracellularly e.g. B. is present in the periplasmic space, concentrated and / or isolated according to known methods.
  • Known methods of separating the insoluble components of the culture medium and the biomass followed by methods for concentrating the phospholipase can be used to prepare concentrated phospholipase solutions or as a preparation for drying the phospholipase.
  • filtration methods or centrifugation methods may be used to separate the insoluble components followed by ultrafiltration methods for concentration or cross-flow filtration methods. Drying may be by freeze and spray drying, granulation, extrusion or other methods.
  • Known methods of protein purification can be used to isolate the phospholipases of the present invention. For example, various chromatographic or gel chromatographic methods can be used singly or in combination.
  • the enzyme of the invention may or may not be covalently modified by glycosylation. In eukaryotic cells, glycosylation of the secreted proteins serves to modulate protein folding, conformational stability, thermal stability, and resistance to proteolysis.
  • a glycosylated variant of the enzyme may be preferred over a non-glycosylated variant.
  • the invention also relates to isolated or substantially purified nucleic acid or protein compositions.
  • An isolated and purified polynucleotide / polypeptide or segment thereof refers to a polynucleotide or polypeptide or segment thereof which is isolated from its native environment and in purified form for further use.
  • An isolated polynucleic acid segment or Polypeptide may be in purified form or may be in a non-native environment, such as in a transgenic host cell.
  • an isolated or purified polynucleotide segment or protein or biologically active portion thereof is substantially free of further cellular material or culture medium when produced by recombinant techniques or substantially free of chemical precursors or other chemical compounds.
  • an isolated polynucleotide is free of sequences (preferably protein coding sequences) that naturally derive the nucleic acid (ie, sequences located at the 5 'and 3' ends of the nucleic acid) in the genomic DNA of the organism from which the nucleic acid is derived flank.
  • the isolated nucleic acid molecule may comprise less than about 5 kb, 4 kb, 3 kb, 2 kb, 1 kb, 0.5 kb or 0.1 kb nucleotide sequences that naturally comprise the nucleic acid molecule in the genomic DNA of the cell flanking the nucleic acid is derived.
  • a protein that is substantially free of cellular material includes protein or polypeptide compositions having less than about 70%, 50%, 30%, 20%, 10%, 5% (by dry weight) of contaminating protein.
  • the culture medium comprises less than about 70%, 50%, 30%, 20%, 10%, or 5% (by dry weight) of the chemical precursors or not. proteinaceous chemical substances.
  • the invention also relates to phospholipase compositions containing the polypeptide of the invention.
  • phospholipase compositions are liquid or dry.
  • Liquid compositions preferably contain the phospholipase enzyme in a purified or enriched form.
  • adjuvants such as a stabilizer and / or glycerin, sorbitol or monopropylene glycol, additives such as salts, sugars, preservatives, pH adjusters and proteins may also be added.
  • Typical liquid compositions are aqueous or oily slurries.
  • Dry compositions may be freeze-dried, spray-dried, granulated or extruded compositions which may contain only the enzyme. Dry compositions can be granules that can be easily blended with, for example, food or feed components, or more preferably form a component of a premix.
  • the particle size of the enzyme granules is preferably that of the other components of the mixture compatible. This allows safe and convenient means to incorporate enzymes into, for example, processed foods, premixes or animal feed.
  • Dry compositions may also contain other additives, e.g. Salts, in particular phosphate salts and their anhydroforms, and stabilizers such as polyvinylpyrrolidone, etc., contain certain conditions, such as e.g. to regulate the pH in the application.
  • additives e.g. Salts, in particular phosphate salts and their anhydroforms, and stabilizers such as polyvinylpyrrolidone, etc.
  • a food additive according to this embodiment of the present invention may be combined with other food components to produce processed food products.
  • Such other food components include one or more enzyme supplements, vitamins, minerals and trace elements.
  • the combined dietary supplement thus obtained may then be mixed in an appropriate amount with other food components, such as cereals and vegetable proteins, to yield a processed food.
  • the processing of these components into a processed foodstuff may be carried out using processing devices known per se.
  • the phospholipase compositions of the invention additionally comprise an effective amount of one or more enzymes for food or feed or for use in precursors for the production of food or feed, or for use in the textile industry, preferably selected from alpha-galactosidases, beta-galactosidases, laccases, other phospholipases, phosphatases, endoglucanases, in particular endo-beta-1, 4-glucanases, endo-beta-1, 3 (4) -glucanases, endo-1, 2-beta-glucanases and endo-1 , 3-alpha-glucanases, cellulases, xylosidases, galactanases, in particular arabinogalactan-endo-1, 4-beta-galactosidases and arabinogalactan-endo-1,3-beta-galactosidases, pectin degrading enzymes, especially pectin
  • Rhamnogalacturonanacetylesterases Rhamnogalacturonanacetylesterases, rhamnogalacturonan-alpha-rhamnosidases, pectatlyases and alpha-galacturonidases, mannanases, beta-mannosidases, mannanacetylesterases, xylanacetylesterases, proteases, xylanases, arabinoxylanases, lipolytic enzymes such as lipases, digalactoside-diglyceride esterases and cutinases, and other enzymes such as laccases and transglutaminases.
  • the phospholipases of the invention can be used for a variety of applications. Examples include applications in baking and animal nutrition and in the production of fuels from renewable energy sources, such as rapeseed, and in the processing of textile raw materials.
  • a preferred application is the use of the polypeptides of the invention having phospholipase activity in methods of degumming vegetable oil.
  • the edible oil to be degummed is treated with a polypeptide according to the invention, whereby the main part of the phospholipids is hydrolyzed, and then the aqueous phase containing the hydrolyzed phospholipids is separated from the oil.
  • a process is particularly suitable for the purification of edible oils containing phospholipids, for example vegetable oils such as soybean oil, rapeseed oil and sunflower oil.
  • the oil Prior to phospholipase treatment, the oil is preferably pretreated to remove mucilage, for example, by wet refining. Typically, the oil will contain 50 to 850 ppm of phosphorous phospholipid at the beginning of treatment with the phospholipase of the present invention. After treatment, the phosphorus value is typically between 2 and 10 ppm.
  • the phospholipase treatment is usually carried out so that the phospholipase is dispersed in an aqueous solution, preferably as droplets with an average diameter of ⁇ 10 ⁇ m.
  • the amount of water is preferably 0.5 to 5 wt .-% (w / w) based on the oil.
  • an emulsifier may be added. It can be stirred mechanically to maintain an emulsion.
  • the treatment with phospholipase may be carried out at a pH in the range of about 3.5 to about 5.0.
  • the process pH may range from about 3.5 to about 5, preferably 3.8 to 4.5, and most preferably 4.0 to 4.2 in order to maximize the performance of the enzyme.
  • the pH can be adjusted, for example, by adding citric acid, a citrate buffer, phosphoric acid or hydrochloric acid.
  • a suitable temperature is generally 30 ° -70 ° C, preferably 45 ° -65 ° C, and most preferably 55 ° -62 ° C.
  • the reaction time is typically 1 to 12 hours, preferably 2 to 6 hours.
  • a suitable enzyme dosage is usually 120 to 3000 units per kg of oil, preferably 250 to 2000 and most preferably 750 to 1500 units per kg of oil.
  • the phospholipase treatment can be carried out in batches, for example in a tank with stirring, or it can be continuous, for example in a series of tank reactors with stirring.
  • the phospholipase treatment is followed by the separation of an aqueous phase and an oil phase.
  • the separation can be carried out by conventional means, for example centrifugation.
  • the aqueous phase contains phospholipases and the enzyme can be reused to improve the economy of the process.
  • the treatment can be carried out using methods known per se.
  • the phospholipase according to the invention can also be advantageously used for the preparation of dough and bakery products, wherein an effective amount of a polypeptide according to the invention is incorporated in the dough.
  • a polypeptide of the invention having phospholipase activity By adding a polypeptide of the invention having phospholipase activity, one or more properties of the dough or baked product obtained from the dough can be improved as compared to a dough or baked product without the addition of a polypeptide of the invention having phospholipase activity.
  • the phospholipase can be added to the dough itself, any ingredient from which the dough is made, and / or a mixture of dough ingredients from which the dough is made.
  • a polypeptide with phospholipase activity according to the invention can thus be added as such at any stage of the dough preparation or can be added in one, two or more stages.
  • An effective amount is meant herein to refer to an amount of phospholipase sufficient to produce a measurable effect on at least one property of interest in the dough and / or the baked product.
  • improved property is defined herein as any property of the dough and / or a product obtained from the dough, in particular a baked good, which is defined by the action of the phospholipase relative to the dough or product containing the phospholipase of the invention
  • the improved property may include, for example: increased dough strength, increased dough elasticity, improved dough stability, reduced dough stickiness, improved extensibility of the dough, improved machinability of the dough, increased volume of the baked product, improved Crumb structure of the baked product, improved softness of the baked product, improved flavor of the baked product and / or delayed staling of the baked product. Methods for determining these properties are well known in the art.
  • a dough is defined here as a mixture of flour and other ingredients that is solid enough to be kneaded or rolled.
  • the dough may be freshly frozen, pre-cooked or prebaked.
  • the term "baked product” refers to any product made from a dough that is either soft or crispy in character, and examples of baked products that can be made using a phospholipase of the invention include bread (especially white bread, wholemeal bread, or rye bread). typically French loaf or baguette, pasta, pita bread, tortillas, tacos, cakes, pancakes, biscuits and biscuits, cooked bread, double-baked bread and the like.
  • the polypeptide according to the invention having phospholipase activity and / or one or more further enzymes may be added in any formulations which are suitable for the particular use, for example in dry form, as a liquid or as a premix. Further, one or more other enzymes may also be added to the dough. These other enzymes can be of any origin and are derived, for example, from mammals and plants. Preferably, they are of microbial origin and more preferably are derived from bacteria or fungi.
  • the further enzymes may include amylases such as ⁇ -amylase (suitable for producing sugars fermentable by yeast and delaying staling) or ⁇ -amylase, cyclodextrin glucanotransferase, peptidase, in particular an exopeptidase (suitable for enhancing aroma ), Transglutaminase, lipase (useful for modifying the lipids present in the dough or dough ingredients to soften the dough), phospholipase (useful for modifying the lipids present in the dough or dough ingredients to soften the dough) and improving gas retention in the dough), cellulase, hemicellulase, in particular a pentosanase such as xylanase (useful for the partial hydrolysis of pentosans, which improve the extensibility of the dough), proteases (useful for gluten softening, especially when using durum wheat flour), Protein disulphide isomerase (for example, a
  • These optionally further added enzyme (s) can be added separately or together with the polypeptide according to the invention having phospholipase activity, optionally as constituents of baking or dough auxiliary.
  • the invention also relates to the production of such doughs and the production of corresponding baked goods from these doughs.
  • the invention further relates to a premix, for example in the form of a flour composition, for the production of dough and / or baked goods from dough, this premix comprising polypeptides according to the invention having phospholipase activity.
  • the polypeptides with phospholipase activity according to the invention can also be used as an additive to animal feed.
  • the addition of phospholipases to feed improves the efficiency of feed utilization in animals. This improves the growth of the animals fed with such feed.
  • a phospholipase according to the invention can be added as such or as feed concentrate.
  • the phospholipase may also be added via transgenic plants to the animal feed wherein the phospholipase has been synthesized by heterologous gene expression. Methods for producing such transgenic plants are disclosed in EP0449376.
  • polypeptides with phospholipase activity according to the invention can also be used in the process of scouring in the textile raw material processing of eg cotton fibers in order to facilitate the further processing of the fibers.
  • FIG. 1 IEF gel of purified phospholipase from Aspergillus fumigatus.
  • Lane 1 Marker protein from the Isoelectric Focusing Calibration Kit, pH 2.5-6.5
  • Lane 2-3 The phospholipase band at pl ca. 4.1 is marked with an arrow.
  • Figure 2 T-Optimum curve for the recombinant phospholipase expressed in Trichoderma reesei RH32664.
  • FIG. 3 pH optimum curve for the recombinant phospholipase expressed in Trichoderma reesei RH32664.
  • FIG. 4 Nucleotide sequence and amino acid sequence derived therefrom of the chromosomal phospholipase gene from Aspergillus fumigatus RH3949. The introns are in italics and the amino acid sequence in bold. (SEQ ID NO: 1)
  • FIG. 5 The nucleotide sequence of the chromosomal phospholipase gene from Aspergillus fumigatus RH3949 (SEQ ID NO: 1).
  • FIG. 6 The amino acid sequence of the phospholipase gene from Aspergillus fumigatus RH3949 (SEQ ID NO: 2)
  • FIG. 7 Restriction map of the vector pPL3949-Topo2.5
  • FIG. 8 Restriction map of the expression vector pAB500-PL3949
  • PLU Phospholipase Unit
  • Epikuron 200 purified phosphatidylcholine from soy from Lucas Meyer, now available from Cargill
  • 100 ml of deionized water and 5 ml of 0.32 M CaCl 2 solution are homogenized with an Ultra Turrax for 2 min at 24,000 rpm.
  • the substrate emulsion is stable at 4 ° -8 ° C for 3-4 days.
  • the enzyme preparations are in deionized water
  • the enzyme concentration in the mixture must not exceed 2.5 U g "1 lie.
  • the analysis batch was incubated at 40 ° C. for 10 min. After the incubation period is titrated with 10 mM KOH to pH 10.0, the first 5 ml of KOH are added quickly (duration: about 1 min). The consumption of KOH is registered.
  • the enzyme stock solution is heated for 15 min at 95 ° C and thus deactivated. After cooling to room temperature, the further treatment is carried out as in the main values.
  • Epikuron-200 1 g Epikuron-200 are mixed with 100 g Milli Q water and 5 ml 0.32 M calcium chloride solution and homogenized with the Ultra-Turrax (about 1 -2 min at about 24000 rpm).
  • the half-micro test contains the reagents for the reaction mixture A, reaction mixture B and the N-ethylmaleimide
  • 5 ⁇ diluted enzyme solution are placed in a microtiter plate and mixed with 0.1 ml of substrate emulsion.
  • the substrate / enzyme mixtures are incubated for 10 min at 40 ° C in a water bath.
  • Reaction mixture A pipetted and incubated for 5 min at 40 ° C in a water bath.
  • Phospholipase activity is indicated by a red coloration of the reaction mixture.
  • the acid number is a measure of the free fatty acid content.
  • the acid number denotes the amount of potassium hydroxide in g necessary to neutralize free fatty acids contained in 1 kg of oil.
  • the acid number (SZ) is calculated according to the following equation: a * N * 56.1
  • the qualitative lipase detection on olive oil agar is carried out analogously according to the method of Kouker and Jaeger (Applied Environ. Microbiol., 59: 21 1 -213 (1987)).
  • agar plates prepared from Tributyrinagar (Fluka 91015) with 1% olive oil are used. The pH value is 5.5.
  • the lipase activity is carried out photometrically with emulsified p-nitrophenyl palmitate (Sigma N2752) as substrate in 0.5 M citrate / phosphate buffer, pH 5.1 analogously to Winkler and Stuckmann (1979) (J. Bac, 138: 663-670 (1979) ).
  • Aspergillus fumigatus was grown in 200 ml shake flasks filled with 50 ml of medium at 28 ° C, 200 rpm, for 5 d.
  • the medium consisted of 0.5% Epicuron 200 (Lucas Meyer), 0.5% cornstarch, 0.2% NH 4 NO 3 , 100 mM KH 2 PO 4 and 0.1% Triton X100.
  • the pH was adjusted to pH 6 before sterilization.
  • the medium was inoculated with a spore suspension. After 5 days, the culture supernatant was separated from the mycelium by filtration and the phospholipase activity in the fluid was measured.
  • the concentrated culture supernatant from the cultures of Example 1 was diluted with demineralized water until the protein solution had the same conductivity as the conductivity of the buffer A. Subsequently, the protein sample was adjusted to pH 7 with 1 M NaOH and loaded onto the column equilibrated with buffer A. After washing the column with buffer A, the phospholipase was eluted with a linearly increasing NaCl gradient of 0-1 M. The fractions with phospholipase activity were pooled and further purified.
  • Buffer A 5 mM CaCl 2 + 20 mM Tris-HCl, pH 7.0
  • Buffer B 5 mM CaCl 2 + 20 mM Tris-HCl, pH 7.0 + 1 M NaCl
  • Step 2 HIC, Phenyl Sepharose 6 Fast Flow Low Substitution
  • the protein sample with phospholipase activity from step 1 was mixed 1: 1 with 3.4 M ammonium sulfate solution and adjusted to pH 7.0 with 1 M NaOH solution. After applying the sample to the phenyl Sepharose column also equilibrated with buffer A, the phospholipase was eluted with a decreasing ammonium sulfate gradient.
  • Buffer A 5 mM CaCl 2 + 20 mM Tris-HCl, pH 7.0 + 1.7 M ammonium sulfate
  • Buffer B 5 mM CaCl 2 + 20 mM Tris-HCl, pH 7.0
  • Step 3 Gel filtration, Superose 12 HR 10/30
  • the last purification step was a separation of the proteins on a gel filtration column.
  • the phospholipase sample from step 2 in the dialysis tube (Naturin protein Saitling) was dialyzed against demineralized water for 1 .5 h and then lyophilized.
  • the lyophilizate was taken up in 500 ⁇ of demineralized water. In two runs, 250 ⁇ each were applied to the column and eluted with the buffer A.
  • Buffer A 5 mM CaCl 2 + 20 mM Tris-HCl, pH 7.0
  • the purified phospholipase was applied to an IEF gel. The result is shown in FIG.
  • the bands were excised and checked for phospholipase activity according to the analysis method described.
  • the purified protein was separated on a native gel.
  • the protein bands with phospholipase activity were excised and reapplied to an SDS gel to determine the molecular weight.
  • the protein bands from the native gel were transferred to a PVDF membrane (Fluotrans Transfer Membrane, Pall) and after Coomassie staining the N-terminal amino acid sequences were determined in an amino acid sequencer (Applied Biosystems Model 470A). They are: 1 DVSAS VLQKL SLFAQ Y 16 (SEQ ID NO: 3)
  • sequence comparison shows that the N-terminal amino acid sequence of the phospholipase gene has a high sequence relationship with the extracellular lipase gene from the Aspergillus fumigatus strain Af293 (GenBank EAL86100).
  • the reaction mixture of 100 .mu.l contained: 10 .mu.l 10 x buffer (200 mM Tris / HCl, pH 8.4, 500 mM KCl), 3 .mu.l 50mM MgCl 2 , 2 .mu.l 10 mM dNTP, each 50 pmol Oligoprimer (N2 3948 and 3949 Apal), approximately 10 ng of chromosomal DNA, 5U Taq DNA polymerase (Invitrogen).
  • the batch was for denaturation at 95 ° C / 5 min, 45 cycles (95 ° C / 1 min, 45 ° C / 1 min, 72 ° C / 1 min) and then the extension at 72 ° C / 10 min performed ,
  • the open reading frame encoding the phospholipase comprises 1052 nucleotides containing 299 amino acids.
  • the phospholipase gene contains 3 introns.
  • the deduced N-terminal amino acid sequence is consistent with the peptide sequences determined from protein sequencing (Example 3, SEQ ID NO: 3).
  • the deduced molecular weight of about 28.6 kDa corresponds to the approximately 29 kDa determined by SDS-PAGE (Example 8).
  • the determination of the signal sequence was carried out with a computer program (PSORT) by Nakai and Kanehisa (1992, Genomics 14, 897-91 1). Subsequently, the phospholipase gene has a signal sequence of 21 amino acids and a propeptide of 8 amino acids.
  • the phospholipase gene is under the control of the T. reesei cbhl promoter and cbhl terminator.
  • the phospholipase-encoding gene was amplified from the plasmid pPL3949.ToPO2.5 by PCR.
  • the PCR product was hydrolyzed with the enzymes Avrll / Pacl and then inserted into the Spei and Pacl cleavage sites after the T. reesei cbhl promoter in the plasmid pAB500.
  • the resulting plasmid has the name pAB500-PL3949.
  • the construction of the plasmid pAB500 was carried out by the following steps:
  • the plasmid pAB487 was prepared from the plasmid pALK487 (WO94 / 281 17) by inserting further interfaces (Spei and Pacl in the SacII site between the cbhl promoter and cbhl terminator).
  • the Spel-Pacl interfaces are used for the direct cloning of the phospholipase gene.
  • amdS gene including its promoter and its terminator was amplified from the plasmid p3SR2 (GenBank 16371) by PCR.
  • the PCR product was cut with Asel and Nrul and inserted into the Asel / Stul cleavage site of pAB487 to give the plasmid pAB500.
  • T. reesei RH32439 was transformed with the linearized expression cassette isolated from plasmid pAB500-PL3949.
  • transformants were selected and purified by single spore isolation. Of all the transformants, those with the highest secretion efficiency were selected and further used in Example 7 for the production of enzyme material.
  • Example 8 Preparation of Enzyme Solutions by Fermentation in Shake Flasks Transformants carrying the expression cassette of Example 6 were cultured in shake flasks on cellulase-inducing medium. The culture filtrates obtained after 6 days of culture were used for the characterization of the enzyme (Example 8) and for the analysis of the oil degumming (Example 9).
  • Example 8
  • SDS-polyacrylamide gel electrophoresis revealed a molecular weight of about 29 kDa for the phospholipase according to the invention.
  • N-terminal sequencing of the recombinant phospholipase was performed by Chromatec (Germany).
  • the amino acid sequence obtained by the sequencing is in agreement with the N-terminal sequence of the phospholipase (Example 3).
  • the temperature dependence of the enzyme activity was determined by the determination method as described above at various temperatures.
  • the temperature optimum of the phospholipase is 50 ° C (see Figure 2).
  • the optimum pH of the enzyme activity was determined by the determination method as described above at various pH values.
  • the pH in the reaction mixture was adjusted with the aid of citric acid.
  • the enzyme is active in a wide pH range of pH 3-5 (see Figure 3).
  • the lipase activity was determined by the method of determination described above.
  • the A. fumigatus phospholipase according to the invention has a very low lipase activity.
  • the ratio of phospholipase to lipase activity was determined to be 7,480: 1 ( ⁇ 10% experimental variation).
  • the sampling of 20 ml took place every 120 min after addition of the enzyme solution.
  • the samples were centrifuged for 5 min at 4300 x g and the phospholipid content, expressed in ppm of phosphorus, was determined photochemically at 830 nm in the oil after ashing at 850 ° C with the addition of magnesium oxide as a phosphomolybdate complex.
  • the recombinant Trichoderma reesei strain containing the plasmid pAB500-PL3949 according to the invention is designated RH32664.
  • the determination of the free fatty acid content in the oil degumming process was carried out as described in Reference Example 3.
  • the edible oil was mixed with phospholipase as in Example 9 and incubated at 57 ° C for 6 hours.
  • the enzymatic hydrolysis of phospholipids was caused by phospholipase, which split off the fatty acid.
  • the same analysis was performed with pure edible oils as a blank.
  • Tab. 3 Free fatty acid content after treatment of the oil with phospholipase.

Abstract

The invention relates to a DNA sequence, which codes for a polypeptide having phospholipase activity essentially without lipase activity, characterized in that the DNA sequence is selected from a) DNA sequences that comprise a nucleotide sequence according to SEQ ID No: 1, b) DNA sequences that comprise the coding sequence according to SEQ ID NO: 1, c) DNA sequences that code for the protein sequence according to SEQ ID NO: 2, d) DNA sequences that are coded for with the restriction map by the pPL3940-Topo2.5 plasmid according to figure 7 and that are stored under number DSM 22741, e) DNA sequences that hybridize under stringent conditions with one of the DNA sequences according to a), b), c) or d), f) DNA sequences that are related to the DNA sequences according to a), b), c), d) or e) in the basis of the degeneration of the genetic code, and g) complementary strands to the sequences according to a) to f), wherein the DNA sequence is preferably derived from Aspergillus, and more preferably from Aspergillus fumigatus, and a polypeptide having phospholipase activity essentially without lipase activity selected from a) a polypeptide which is coded for by the coding part of a DNA sequence as defined above, b) a polypeptide having the sequence according to SEQ ID NO: a or a sequence derived therefrom, which can be obtained by substituting, adding, or deleting one or more amino acids, c) a polypeptide having a sequence that has at least 83% identity with the amino acids 1 to 299 of SEQ ID NO: 2, d) a polypeptide for which a nucleic acid sequence codes, which is hybridized under stringent conditions with (i) nucleotides 55 to 1106 of SEQ ID NO: 1, (ii) the cDNA sequence contained in nucleotides 55 to 1106 of SEQ ID NO: 1, (iii) a partial sequence of (i) or (ii) composed of at least 100 nucleotides, or (iv) a complementary strand of (i), (ii) or (iii), e) a variant of the polypeptide having SEQ ID NO: 2, comprising a substitution, deletion and/or insertion of one or more amino acids, f) allelic variants for amino acid sequences a) to e).

Description

Klonierung, Expression und Verwendung saurer Phospholipasen Die Erfindung betrifft neue DNA-Sequenzen, die Polypeptide mit Phospholipaseaktivität im Wesentlichen ohne Lipaseaktivität kodieren. Die Erfindung betrifft ferner neue Polypeptide mit Phospholipaseaktivität im Wesentlichen ohne Lipaseaktivität. Bei diesen Polypeptiden handelt es sich um saure Phospholipasen mit niedrigem Molekulargewicht und hoher Thermostabilität bzw. hoher Temperaturbeständigkeit. Diese Polypeptide sind ferner über einen breiten pH- Bereich aktiv. Ferner betrifft die Erfindung auch die Verwendung dieser Phospholipasen zur Reduktion phosphorhaltiger Verbindungen, zum Beispiel bei der Herstellung von Speiseölen sowie die Verwendung dieser Phospholipasen als Backhilfsmittel, Tierfutterhilfsmittel, Hilfsmittel bei der Textilrohstoffverarbeitung, etc.  Cloning, expression and use of acid phospholipases The invention relates to novel DNA sequences which encode polypeptides having phospholipase activity substantially without lipase activity. The invention further relates to novel polypeptides having phospholipase activity substantially without lipase activity. These polypeptides are low molecular weight acid phospholipases with high thermostability and high temperature stability, respectively. These polypeptides are also active over a wide pH range. Furthermore, the invention also relates to the use of these phospholipases for the reduction of phosphorus-containing compounds, for example in the production of edible oils and the use of these phospholipases as baking aids, animal feed auxiliaries, auxiliaries in textile raw material processing, etc.
Rohe Pflanzenöle enthalten Begleitstoffe (z.B. freie Fettsäuren, Phospholipide, Schwermetalle, Farbstoffe,...) die bei der Lagerung durch die hydrolytische und oxidative Veränderung von Lipiden die Qualität und die Haltbarkeit des Öls beeinträchtigen und die weitere Verarbeitung erschweren. Deshalb ist eine Aufarbeitung (Raffination) nach der Gewinnung der rohen Pflanzenöle zur Beseitigung von unerwünschten Begleitstoffen notwendig. Bei der Herstellung von Speiseölen höchster Qualität, umfasst die Raffination die Schritte der Entschleimung, Bleichen und Desodorierung. Der erste Schritt bei der Raffination von Ölen ist die Entschleimung. Die Entschleimung dient der Entfernung von Schleimstoffen, in erster Linie Phospholipiden, die eine negative geschmackliche Veränderung des Öles bewirken und bei den weiteren Verfahrenschritten der Ölraffination stören. Da der Phosphorgehalt ein Maß für den Grad der Entschleimung ist, kann die Qualität des erhaltenen entschleimten Öls durch die Bestimmung des Rest- Phosphorgehalts beurteilt werden. Ein entschleimtes Öl mit einem Gehalt von Rest- Phosphor von weniger als 10ppin ist in weiteren Verarbeitungsschritten der Raffination erforderlich. Raw vegetable oils contain impurities (e.g., free fatty acids, phospholipids, heavy metals, dyes, ...) which, when stored by the hydrolytic and oxidative alteration of lipids, compromise the quality and durability of the oil and make further processing difficult. Therefore, a refining after the extraction of crude vegetable oils to eliminate unwanted impurities is necessary. In the production of high quality edible oils, refining involves the steps of degumming, bleaching and deodorization. The first step in the refining of oils is degumming. The degumming is used to remove mucilage, primarily phospholipids, which cause a negative change in the taste of the oil and interfere with the further process steps of the oil refining. Since the phosphorus content is a measure of the degree of degumming, the quality of the degummed oil obtained can be assessed by determining the residual phosphorus content. A degummed oil containing less than 10ppm residual phosphorus is required in further refining operations.
Phospholipide sind komplexe, phosphorhaltige Lipide. Phospholipide, wie Phosphatidylcholine oder Lecithin, bestehen aus einem Glyceringrundgerüst, das in den Positionen sn-1 und sn-2 mit Fettsäuren und in Position sn-3 mit einer estergebundenen Phosphatgruppe verestert ist. Die Phosphatgruppe ihrerseits kann wiederum z.B. mit einer primären Alkoholgruppe verestert sein. Natürliche Phospholipide enthalten an den Positionen sn-1 und sn-2 verschiedene Fettsäureketten, die im pflanzlichen Material überwiegend die mehrfach ungesättigten Acylketten sind. Es gibt zwei Arten von Phospholipiden, hydratisierbare und nicht-hydratisierbare. Zur Beseitigung von Phospholipiden werden unterschiedliche Methoden angewendet. Phospholipids are complex, phosphorus-containing lipids. Phospholipids, such as phosphatidylcholines or lecithin, consist of a glycerol backbone esterified with fatty acids in positions sn-1 and sn-2 and with an ester-linked phosphate group in position sn-3. The phosphate group in turn can again, for example, be esterified with a primary alcohol group. Natural phospholipids contain at the positions sn-1 and sn-2 different fatty acid chains, which are predominantly the polyunsaturated acyl chains in the plant material. There are two types of phospholipids, hydratable and non-hydratable. For the removal of phospholipids different methods are used.
Die einfachste Methode ist die Wasserentschleimung. Bei diesem Verfahren können hydratisierbare Phospholipide mit Wasser ausgewaschen und aus dem Öl entfernt werden. Je nach Art und Qualität des Rohöls enthält das entschleimte Öl nach diesem Prozess noch 80-200 ppm Phosphor. The simplest method is water degumming. In this method, hydratable phospholipids can be washed out with water and removed from the oil. Depending on the type and quality of the crude oil, the degummed oil still contains 80-200 ppm phosphorus after this process.
Bei der Acid-Entschleimungsmethode wird das Öl mit Säure behandelt. Die Säure bewirkt, dass nicht-hydratisierbare Phospholipide in hydratisierbare Phospholipide umgewandelt werden. Die hydratisierbaren Phospholipide werden ölunlöslich. Es bildet sich ölunlöslicher Schlamm, der aus dem Öl durch Zentrifugation oder Filtration entfernt wird. Nach diesem Verfahren beträgt der Restphosphorgehalt im entschleimten Öl ca. 25-100 ppm. Die enzymatische Entschleimung bietet ein effizientes, kostengünstiges und umweltfreundliches Verfahren, um die Phospholipide schonend aus Speiseöl zu entfernen. In the acid degumming method, the oil is treated with acid. The acid causes non-hydratable phospholipids to be converted to hydratable phospholipids. The hydratable phospholipids become oil insoluble. It forms oil insoluble sludge, which is removed from the oil by centrifugation or filtration. According to this method, the residual phosphorus content in the degummed oil is about 25-100 ppm. Enzymatic degumming provides an efficient, inexpensive and environmentally friendly process for gently removing the phospholipids from edible oil.
Phospholipasen sind Enzyme die Phospholipide spalten und werden entsprechend ihrer enzymatischen Spaltstellen am Phospholipid in Acylhydrolasen (Phospholipase A1 , A2 und B) und Phosphodiesterasen (Phospholipase C und D) unterteilt. Die Phospholipase A1 (EC 3.1 .1 .32) hydrolysiert die Fettsäure an der sn-1 Position von Phospholipidmolekülen und die Phospholipase A2 (EC 3.1 .1 .4) spaltet spezifisch die sn-2 Esterbindung vom Phospholipid ab. Als Reaktionsprodukte entstehen das Lysophospholipid und die freie Fettsäure. Phospholipase B (EC 3.1 .1 .5) spaltet unspezifisch die Fettsäure an beiden sn-1 und sn-2 Positionen. Phospholipase C (EC 3.1 .4.10) hydrolysiert die Phosphatesterbindung zwischen Glycerin und der Phosphatgruppe zu Phosphatmonoester und Diacylglycerol. Phospholipase D (EC 3.1 .4.4) katalysiert die Hydrolyse der terminalen Phosphodiesterbindung, so dass Phosphatidinsäure und Cholin als Spaltprodukte entstehen. Phospholipases are enzymes which cleave phospholipids and are divided according to their enzymatic cleavage sites on phospholipid into acyl hydrolases (phospholipase A1, A2 and B) and phosphodiesterases (phospholipase C and D). Phospholipase A1 (EC 3.1 .1 .32) hydrolyzes the fatty acid at the sn-1 position of phospholipid molecules, and phospholipase A2 (EC 3.1 .1 .4) specifically cleaves the sn-2 ester bond from the phospholipid. The reaction products are the lysophospholipid and the free fatty acid. Phospholipase B (EC 3.1 .1 .5) nonspecifically cleaves the fatty acid at both sn-1 and sn-2 positions. Phospholipase C (EC 3.1 .4.10) hydrolyzes the phosphate ester bond between glycerol and the phosphate group to phosphate monoester and diacylglycerol. Phospholipase D (EC 3.1 .4.4) catalyzes the hydrolysis of the terminal phosphodiester bond to give phosphatidic acid and choline as cleavage products.
Bekannt ist die Gewinnung der Phospholipase A2 aus Rinder- und Schweinepankreas, aus dem Gift der Honigbiene oder verschiedener Schlangenarten. Phospholipase kann auch aus Mikroorganismen, z.B. aus Bakterien und Pilzen gewonnen werden und durch rekombinante Techniken mit ausreichender Ausbeute produziert werden. It is known that the production of phospholipase A2 from bovine and porcine pancreas, from the venom of the honeybee or various types of snakes. Phospholipase may also be derived from microorganisms, eg from bacteria and fungi and produced by recombinant techniques with sufficient yield.
In dem Patent EP 0 513 709 wird erstmals ein wirksames enzymatisches Entschleimungsverfahren vorgestellt. Das neue Verfahren benutzt erstmals das Enzym Phospholipase A2, das die Fettsäure an der sn-2 Position von Phospholipiden abspaltet. Das Verfahren wurde an Soja- und Rapsöl mit einem Phosphorgehalt von 72 bis 1 10 ppm getestet. Der Reaktionsansatz enthielt bis 5 Gew.-% (w/w) Wasser, bezogen auf das Öl, und wurde bei pH 5,0 bis 5,5 bei 40°C bzw. 60°C bis zu 5 Stunden inkubiert. Das entstandene Lysophospholipid kann durch Zentrifugation aus dem Öl entfernt werden. Das entschleimte Öl weist danach ein Restphosphorgehalt von weniger als 5ppm auf. In the patent EP 0 513 709 an effective enzymatic degumming process is presented for the first time. The new method uses for the first time the enzyme phospholipase A2, which cleaves the fatty acid at the sn-2 position of phospholipids. The procedure was tested on soy and rapeseed oil with a phosphorus content of 72 to 1 10 ppm. The reaction contained up to 5% by weight (w / w) of water, based on the oil, and was incubated at pH 5.0-5.5 at 40 ° C and 60 ° C, respectively, for up to 5 hours. The resulting lysophospholipid can be removed by centrifugation from the oil. The degummed oil then has a residual phosphorus content of less than 5 ppm.
Bei der Entschleimung wird dem Öl eine definierte Wassermenge zugemischt. Dann werden die enzymhaltige Wasserphase und die Ölphase miteinander vermischt, sodass das Enzym einwirken kann. Dabei sollte die Wassermenge möglichst klein gehalten werden. Die Verwendung großer Mengen an Wasser bedeutet einen erhöhten Energieaufwand und erhöhte Entsorgungskosten. Deshalb ist ein Prozess der enzymatischen Entschleimung mit geringem Wasseranteil (2%) schon in dieser Hinsicht vorteilhaft. During degumming, a defined amount of water is added to the oil. Then the enzyme-containing water phase and the oil phase are mixed together, so that the enzyme can act. The amount of water should be kept as small as possible. The use of large amounts of water means increased energy consumption and increased disposal costs. Therefore, a process of enzymatic degumming with low water content (2%) is already advantageous in this respect.
In US2007/134777 wird festgestellt, dass die enzymatische Entschleimung von Pflanzenöl mit Phospholipase A1 bei einem pH-Wert zwischen 4,0 und 5,0 durchgeführt wird. Der optimale pH-Wert für diese Reaktion liegt zwischen 4,5 und 5,0. In diesem pH-Bereich können sich die freigesetzten Calcium und/oder Magnesium-Ionen mit weiteren Chemikalien (Anionen) des Reaktionspuffers zu schwerlöslichen Salzen verbinden, die sich an der Oberfläche der Reaktoren ablagern und das Gerät dadurch verschmutzen. Die Beseitigung solcher Verschmutzungen und die Reinigung des Geräts sind aufwendig. Um eine Verschmutzung des Geräteinnenraums zu reduzieren, wird die Reaktion vorzugsweise bei einem pH-Wert von ca. 4 durchgeführt. Allerdings wird das Enzym weniger aktiv oder funktionell inaktiv, wenn der pH-Wert der Reaktion weiter absinkt. US2007 / 134777 states that the enzymatic degumming of vegetable oil with phospholipase A1 is carried out at a pH between 4.0 and 5.0. The optimum pH for this reaction is between 4.5 and 5.0. In this pH range, the liberated calcium and / or magnesium ions can combine with other chemicals (anions) of the reaction buffer to poorly soluble salts, which are deposited on the surface of the reactors and thereby pollute the device. The elimination of such contamination and the cleaning of the device are expensive. In order to reduce contamination of the equipment interior, the reaction is preferably carried out at a pH of about 4. However, the enzyme becomes less active or functionally inactive as the pH of the reaction continues to decrease.
In der EP 0 904 357 wird beschrieben, dass in Aspergillus niger eine Phospholipase A zur Entschleimung von Speiseöl gefunden wurde. EP 0 904 357 describes that a phospholipase A was found in Aspergillus niger for degumming edible oil.
In WO2008/040466 wird beschieben, dass in Aspergillus fumigatus eine Phospholipase mit einem Molekulargewicht von 65kDa zur Entschleimung von Speiseöl mit 5% Wassergehalt bis zu Temperaturen von 65 C eingesetzt werden kann. In WO2008 / 040466 it is described that in Aspergillus fumigatus a phospholipase with a molecular weight of 65 kDa for degumming Edible oil with 5% water content up to temperatures of 65 C can be used.
EP 1 788 080 beschreibt die Verwendung von Phospholipase C aus Bacillus cereus in der Entschleimung von Öl in 6 Stunden bei 60°C mit einem Wasseranteil von 15% bezogen auf das Öl. Der Restphosphorgehalt beträgt danach weniger als 5 ppm. EP 1 788 080 describes the use of phospholipase C from Bacillus cereus in the degumming of oil in 6 hours at 60 ° C with a water content of 15% based on the oil. The residual phosphorus content is then less than 5 ppm.
In WO2008/094847 wird beschrieben, dass die Reaktionszeit der Ölentschleimung unter dem Zusammenwirken der Phospholipase A1 bzw. A2 mit der Phospholipase C bis auf 30 min verkürzt werden kann. In WO2008 / 094847 it is described that the reaction time of the oil degumming under the interaction of the phospholipase A1 or A2 with the phospholipase C can be shortened to 30 min.
Phospholipasen werden ferner in der Lebens- und Futtermittelindustrie vielfältig eingesetzt, z.B. bei der Teigherstellung, bei der Herstellung von Backwaren, zur Erhöhung der Ausbeute bei der Käseherstellung etc. Daher werden Phospholipasen benötigt, die sich technologisch vielseitig einsetzen lassen. Phospholipases are also widely used in the food and feed industries, e.g. in the dough production, in the production of baked goods, to increase the yield in the cheese production, etc. Therefore, phospholipases are needed, which can be used technologically versatile.
In der Biotechnologie werden Phospholipasen als Biokatalysatoren für die Gewinnung von Phospholipiden verwendet. Phospholipide sind polare Lipide und wirken auf Grund lipophiler und hydrophiler Strukturmerkmale als Emulgatoren. Als Beispiel dient die Anwendung der Phospholipasen bei der Herstellung von modifizierten Lecithinen, als Nahrungsmittelemulsionen bei der Herstellung von Soßen, Majonäse und Salatdressing, bei der Herstellung von Instantpulvern, beispielsweise Milch-, Kakao- und Kaffeepulvern, als Fließverbesserer bei der Schokoladeherstellung und als Nahrungsergänzungsmittel. In der pharmazeutischen und kosmetischen Industrie werden die Phospholipide und Lysophospholipide zur Herstellung von Cremes, Lotionen, Gels und Liposomen-Formulierungen eingesetzt. In biotechnology, phospholipases are used as biocatalysts for the production of phospholipids. Phospholipids are polar lipids and act as emulsifiers due to lipophilic and hydrophilic structural features. An example is the use of phospholipases in the production of modified lecithins, as food emulsions in the production of sauces, mayonnaise and salad dressing, in the production of instant powders, for example milk, cocoa and coffee powders, as flow improvers in chocolate production and as dietary supplements. In the pharmaceutical and cosmetic industries, the phospholipids and lysophospholipids are used in the preparation of creams, lotions, gels and liposome formulations.
Lecithin wird auch zur Herstellung von Lacken, Farben, Magnetbändern, Spezialpapieren, Leder und Textilien benötigt. Phospholipasen werden auch in der Textilindustrie beim„Bioscouring" zur Reinigung der Pflanzenfaser vor den weiteren Bearbeitungsschritten wie z.B. dem Einfärben eingesetzt. Hierbei kann auch ein Gemisch aus Phospholipase zusammen mit anderen Enzymen zur Anwendung kommen. Die anderen Enzyme können aus der Gruppe der Cellulasen, Hemicellulasen, Pektinasen, Proteasen, und Oxidoreduktasen ausgewählt sein. Es besteht daher im Stand der Technik ein konstanter Bedarf nach Phospholipasen mit möglichst breitem bzw. möglichst optimiertem Einsatzgebiet. Lecithin is also needed to make lacquers, paints, magnetic tapes, specialty papers, leather and textiles. Phospholipases are also used in the textile industry in the "Bioscouring" for the purification of the plant fiber before further processing steps such as coloring.Also, a mixture of phospholipase can be used together with other enzymes.The other enzymes can be from the group of cellulases, hemicellulases , Pectinases, proteases, and oxidoreductases. There is therefore a constant need in the art for phospholipases with the widest possible or optimally optimized field of use.
Der vorliegenden Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, Proteine bzw. Polypeptide mit verbesserten Phospholipaseeigenschaften bereitzustellen. Die neuen Phospholipasen sollen insbesondere keine in technologischen Prozessen relevante Lipaseaktivität aufweisen. Insbesondere sollen die Proteine mit Phospholipaseaktivität über einen weiten pH-Bereich aktiv sein bzw. eine hohe Temperaturbeständigkeit besitzen. The object of the present invention is therefore to provide proteins or polypeptides having improved phospholipase properties. In particular, the novel phospholipases should not have any lipase activity relevant in technological processes. In particular, the proteins with phospholipase activity should be active over a wide pH range or have a high temperature resistance.
Ferner sollen die Proteine mit Phospholipaseaktivität einfach, kostengünstig und wirtschaftlich zu produzieren sein. Weiterhin sollen erfindungsgemäß Expressionskonstrukte bereitgestellt werden, die sich zur Produktion der Proteine mit Phospholipaseaktivität eignen. Furthermore, the proteins with phospholipase activity should be simple, inexpensive and economical to produce. Furthermore, according to the invention expression constructs are to be provided which are suitable for the production of proteins with phospholipase activity.
Die vorstehenden Aufgaben werden gelöst durch eine DNA-Sequenz, die ein Polypeptid mit Phospholipaseaktivität im Wesentlichen ohne Lipaseaktivität kodiert, dadurch gekennzeichnet, dass die DNA-Sequenz ausgewählt ist aus a) DNA- Sequenzen, die eine Nukleotidsequenz gemäß SEQ ID NO: 1 umfassen, b) DNA- Sequenzen, die die kodierende Sequenz gemäß SEQ ID NO: 1 umfassen, c) DNA- Sequenzen, die die Proteinsequenz gemäß SEQ ID NO: 2 codieren, d) DNA- Sequenzen, die von dem Plasmid pPL3949-Topo2.5 mit der Restriktionskarte gemäß Figur 7 und hinterlegt unter der Hinterlegungsnummer DSM 22741 kodiert werden, e) DNA-Sequenzen, die unter stringenten Bedingungen mit einer der DNA-Sequenzen gemäß a), b), c) oder d) hybridisieren, f) DNA-Sequenzen, die aufgrund der Degeneriertheit des genetischen Codes mit den DNA-Sequenzen gemäß a), b), c), d) oder e) verwandt sind, und g) komplementären Strängen zu den Sequenzen gemäß a) bis f). Die Erfindung betrifft ferner ein Polypeptid mit Phospholipaseaktivität im Wesentlichen ohne Lipaseaktivität, ausgewählt aus a) einem Polypeptid, das von dem kodierenden Teil einer der vorstehenden DNA-Sequenzen kodiert wird, b) einem Polypeptid mit der Sequenz gemäß SEQ ID NO: 2 oder einer davon abgeleiteten Sequenz, die durch Substitution, Addition, Deletion einer oder mehrerer Aminosäuren daraus erhältlich ist, c) einem Polypeptid mit einer Sequenz, die mindestens 83% Identität zu den Aminosäuren 1 bis 299 von SEQ ID NO: 2 aufweist, d) einem Polypeptid, das von einer Nukleinsäuresequenz kodiert wird, die unter stringenten Bedingungen hybridisiert mit (i) den Nukleotiden 55 bis 1 106 von SEQ ID NO: 1 , (ii) der in den Nukleotiden 55 bis 1 106 von SEQ ID NO: 1 enthaltenen cDNA- Sequenz, (iii) einer Teilsequenz von (i) oder (ii) aus mindestens 100 Nukleotiden, oder (iv) einem Komplementärstrang von (i), (ii) oder (iii), e) einer Variante des Polypeptids mit SEQ ID NO: 2 umfassend eine Substitution, Deletion und/oder Insertion von einer oder mehreren Aminosäuren, f) allelischen Varianten zu den Aminosäuresequenzen a) bis e). The above objects are achieved by a DNA sequence which encodes a polypeptide having phospholipase activity substantially without lipase activity, characterized in that the DNA sequence is selected from a) DNA sequences which comprise a nucleotide sequence according to SEQ ID NO: 1, b) DNA sequences comprising the coding sequence of SEQ ID NO: 1, c) DNA sequences encoding the protein sequence of SEQ ID NO: 2, d) DNA sequences derived from the plasmid pPL3949-Topo2.5 with the restriction map according to FIG. 7 and deposited under the accession number DSM 22741, e) DNA sequences which hybridize under stringent conditions with one of the DNA sequences according to a), b), c) or d), f) DNA sequences Sequences related to the DNA sequences according to a), b), c), d) or e) due to the degeneracy of the genetic code, and g) complementary strands to the sequences according to a) to f). The invention further relates to a polypeptide with phospholipase activity substantially without lipase activity, selected from a) a polypeptide which is encoded by the coding part of one of the above DNA sequences, b) a polypeptide with the sequence according to SEQ ID NO: 2 or one of them c) a polypeptide having a sequence which has at least 83% identity to the amino acids 1 to 299 of SEQ ID NO: 2, d) a polypeptide, c) a polypeptide which is obtainable by substitution, addition or deletion of one or more amino acids thereof; which is encoded by a nucleic acid sequence which hybridizes under stringent conditions to (i) nucleotides 55 to 1106 of SEQ ID NO: 1, (ii) of the cDNA sequences contained in nucleotides 55 to 1106 of SEQ ID NO: 1 Sequence, (iii) a partial sequence of (i) or (ii) of at least 100 nucleotides, or (iv) a complementary strand of (i), (ii) or (iii), e) a variant of the polypeptide of SEQ ID NO: 2 comprising a substitution, deletion and / or insertion of one or more amino acids, f) allelic variants to the amino acid sequences a) to e).
Weiterhin betrifft die Erfindung Expressionskonstrukte bzw. Wirte, die in der Lage sind, die erfindungsgemäßen Polypeptide mit Phospholipaseaktivität zu exprimieren. Ferner betrifft die Erfindung auch die entsprechenden Expressionsplasmide und Vektoren. Weiterhin betrifft die Erfindung Verfahren zur Entschleimung von pflanzlichem Öl unter Verwendung der erfindungsgemäßen Polypeptide sowie die Verwendung der erfindungsgemäßen Polypeptide für Anwendungen im Bereich der Lebensmitteltechnologie, insbesondere zur Herstellung von Teig, Backwaren oder Milchprodukten, bzw. in der Tierernährung und bei der Bearbeitung von Textilrohstoffen, dem sogenannten Scouring oder Bioscouring. Furthermore, the invention relates to expression constructs or hosts which are capable of expressing the polypeptides according to the invention having phospholipase activity. Furthermore, the invention also relates to the corresponding expression plasmids and vectors. Furthermore, the invention relates to methods for degumming vegetable oil using the polypeptides of the invention and the use of the polypeptides according to the invention for applications in the field of food technology, in particular for the production of dough, baked goods or dairy products, or in animal nutrition and in the processing of textile raw materials, the so-called Scouring or Bioscouring.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform betrifft die Erfindung ein Polypeptid mit Phospholipaseaktivität im Wesentlichen ohne Lipaseaktivität, das dadurch gekennzeichnet ist, dass es ein Molekulargewicht im Bereich von 28 bis 30 kDa und bevorzugt von ca. 28,6 kDa besitzt, ein breites pH-Optimum und eine hohe Temperaturbeständigkeit besitzt und aus einem Organismus der Gattung Aspergillus isolierbar ist. According to a further embodiment, the invention relates to a polypeptide with phospholipase activity substantially without lipase activity, which is characterized in that it has a molecular weight in the range of 28 to 30 kDa and preferably of about 28.6 kDa, a broad pH optimum and a has high temperature resistance and is isolatable from an organism of the genus Aspergillus.
Dabei ist unter hoher Temperaturbeständigkeit zu verstehen, dass das Enzym nach 6 h bei einer Temperatur von 60°C unter den Bedingungen bei der Ölentschleimung mit geringem Wasseranteil von 2% seine Aktivität in industriell verwertbarem Umfang beibehält. Das Enzym behält seine Aktivität in industriell verwertbarem Umfang bei, indem es zu Ölen mit technologisch praktisch unbedeutenden Restphosphorgehalten führt. Bevorzugt beträgt hierbei der Restphosphorgehalt im enzymatisch entschleimten Öl weniger als 10 ppm, noch bevorzugter weniger als 5 ppm. It is to be understood by high temperature resistance that the enzyme after 6 h at a temperature of 60 ° C under the conditions at the Ölentschleimung with a low water content of 2% retains its activity in an industrially utilizable extent. The enzyme retains its industrially utilizable activity by resulting in oils with technologically virtually insignificant residual phosphorus contents. In this case, the residual phosphorus content in the enzymatically degummed oil is preferably less than 10 ppm, more preferably less than 5 ppm.
Überraschenderweise wurde gefunden, dass eine DNA-Sequenz, die ein Polypeptid mit Phospholipaseaktivität im Wesentlichen ohne Lipaseaktivität kodiert, das ein niedriges Molekulargewicht sowie eine hohe Temperaturbeständigkeit besitzt, aus einem Stamm der Gattung Aspergillus fumigatus isoliert werden kann. Bei dieser Phospholipase handelt es sich um eine saure, von einem filamentösen Pilz abstammende Phospholipase mit einem berechneten Molekulargewicht von ca. 28,6 kDa, die in der Lage ist, mindestens eine der zwei Fettsäuren aus Lecithin zu hydrolysieren. Im Gegensatz zu den Polypeptiden mit Phospholipaseaktivität, die aus dem Stand der Technik bekannt sind, verfügen die erfindungsgemäßen Phospholipasen über eine hohe Temperaturbeständigkeit (bei 60°C) und können dadurch vorteilhafterweise auch in Prozessen der enzymatischen Entschleimung mit geringem Wasseranteil von 2% (bezogen auf Öl) und bei einem pH-Wert von 4,0 eingesetzt werden. Dies ist vor allem ökonomisch interessant, da somit bei den Entschleimungsprozessen nicht zuerst die Temperatur des Öls erniedrigt werden muss, um die enzymatische Entschleimung ohne Inaktivierung des Enzyms zu ermöglichen und anschließend die Temperatur des Öls erhöht werden muss, um die Viskosität des Öls für den Zentrifugationsschritt zur Trennung der Öl- und Wasserphasen zu erniedrigen. Auch für andere Anwendungen im Bereich der Lebensmitteltechnologie und Tierernährung bzw. in der Textilverarbeitung ist die Temperaturbeständigkeit der erfindungsgemäßen Polypeptide mit Phospholipaseaktivität vorteilhaft. Surprisingly, it has been found that a DNA sequence encoding a polypeptide having phospholipase activity substantially without lipase activity, which has a low molecular weight and a high temperature resistance, can be isolated from a strain of the genus Aspergillus fumigatus. This phospholipase is an acidic filamentous fungal phospholipase having a calculated molecular weight of about 28.6 kDa capable of hydrolyzing at least one of the two fatty acids from lecithin. In contrast to the polypeptides with phospholipase activity, which are known from the prior art, the phospholipases according to the invention have a high temperature resistance (at 60 ° C) and can thereby advantageously also in processes of enzymatic degumming with a low water content of 2% (based on Oil) and at a pH of 4.0. This is of particular economic interest because, therefore, in the degumming processes, the temperature of the oil need not first be lowered to allow enzymatic degumming without inactivation of the enzyme, and then the temperature of the oil must be increased to increase the viscosity of the oil for the centrifugation step to reduce the separation of the oil and water phases. The temperature stability of the polypeptides according to the invention having phospholipase activity is also advantageous for other applications in the field of food technology and animal nutrition or in textile processing.
Phospholipasen aus dem Stand der Technik sind vom Umfang der Erfindung ausgenommen. Es ist deshalb sehr vorteilhaft, dass die erfindungsgemäßen von A. fumigatus abgeleiteten Phospholipasen in einem weiten pH-Bereich von 3 bis 5 aktiv sind bzw. in diesem Bereich ein sehr breites Aktivitätsoptimum zeigen. Die erfindungsgemäßen Phospholipasen besitzen somit nicht nur den Vorteil, dass sie im Wesentlichen keine Lipaseaktivität haben. Sie entfalten zusätzlich ihre Enzymaktivität über einen breiten pH-Bereich und sind somit über einen breiten pH-Bereich einsetzbar. Prior art phospholipases are excluded from the scope of the invention. It is therefore very advantageous that the A. fumigatus-derived phospholipases according to the invention are active in a wide pH range of 3 to 5 or show a very broad optimum of activity in this range. The phospholipases according to the invention thus not only have the advantage that they have essentially no lipase activity. They also develop their enzyme activity over a wide pH range and can thus be used over a wide pH range.
Enzyme mit Phospholipaseaktivität (Phospholipase A, B, C oder D) aus Aspergillus fumigatus wurden bis jetzt in verschiedenen Publikationen (Birch et al., Comparison of extracellular phospholipase activities in dinical and environmental Aspergillus fumigatus isolates, 2004, Med Mycol 42(1 ): 81 -86; Rementeria et al., Genes and molecules involved in Aspergillus fumigatus virulence, 2005, Rev Iberoam Micol 22(1 ): 1 -23) erwähnt, aber nicht genau charakterisiert. Aus der Aspergillus fumigatus Genom Sequenz (Nierman et al., Genomic sequence of the pathogenic and allergenic filamentous fungus Aspergillus fumigatus, 2005, Nature, 438(7071 ): 1 151 - 6) wurden unter der Bezeichnung „conceptual translation" mehrere hypothetische Phospholipase- (A, B, C, D) und Lysophospholipasegene abgeleitet. So wurden z.B. eine hypothetische Phospholipase A mit 241 Aminosäuren und drei Lysophospholipasen Plb1 , Plb2 und Plb3 mit hohem Molekulargewicht dargestellt. Weiterhin zeigt die Datenbank eine kleine hypothetische extrazelluläre Lipase mit 299 Aminosäuren und einem berechneten Molekulargewicht von ca. 28,5 kDa (GenBank EAL86100) und mehrere Lipasen, die zwischen 409 bis 587 Aminosäuren aufweisen. Shen et al. (Characterisation and expression of phospholipase B from the opportunistic fungus Aspergillus fumigatus, 2004, FEMS Microbol Lett 239(1 ): 87-93), gelang die Klonierung und Charakterisierung von 3 Phospholipase B Genen aus Aspergillus fumigatus. Die sekretierten Proteine AfPL1 mit 633 Aminosäuren und AfPL3 mit 630 Aminosäuren haben ein Molekulargewicht von ca. 68 kDa. Das Protein AfPL2 ist ein zytosolisches Protein mit 588 Aminosäuren und besitzt ein Molekulargewicht von ca. 63 kDa. Enzymes with phospholipase activity (phospholipase A, B, C, or D) from Aspergillus fumigatus have been reported to date in various publications (Birch et al., Comparison of extracellular phospholipase activities in dinical and environmental Aspergillus fumigatus isolates, 2004, Med Mycol 42 (1): 81-86; Rementeria et al., Genes and molecules involved in Aspergillus fumigatus virulence, 2005, Rev. Iberoam Micol 22 (1): 1-23), but not accurately characterized. From the Aspergillus fumigatus genome sequence (Nierman et al., Genomic sequence of the pathogenic and allergenic filamentous fungus Aspergillus fumigatus, 2005, Nature, 438 (7071): 151-6), several hypothetical phospholipase- For example, a hypothetical phospholipase A with 241 amino acids and three high molecular weight lysophospholipases Plb1, Plb2, and Plb3 was shown, and the database also shows a small hypothetical extracellular lipase (A, B, C, D) and lysophospholipase genes 299 amino acids and a calculated molecular weight of about 28.5 kDa (GenBank EAL86100) and several lipases, which have between 409 to 587 amino acids. Shen et al. (Characterization and expression of phospholipase B from the opportunistic fungus Aspergillus fumigatus, 2004, FEMS Microbol Lett 239 (1): 87-93), succeeded in the cloning and characterization of 3 phospholipase B genes from Aspergillus fumigatus. The secreted proteins AfPL1 with 633 amino acids and AfPL3 with 630 amino acids have a molecular weight of about 68 kDa. The protein AfPL2 is a cytosolic protein with 588 amino acids and has a molecular weight of about 63 kDa.
Aus Aspergillus fumigatus RH3949 wurden ferner eine Phosphopholipase mit 633 Aminosäuren (WO2008/040466) und eine Lysophospholipase mit 61 1 Aminosäuren (WO2008/040465) isoliert. From Aspergillus fumigatus RH3949 were further isolated a phosphopholipase with 633 amino acids (WO2008 / 040466) and a lysophospholipase with 61 1 amino acids (WO2008 / 040465).
Weiterhin wurde eine saure Phospholipase (pl 4,1 ) mit kleinem Molekulargewicht im Bereich von 28 bis 30 kDa im Genom von Aspergillus fumigatus RH3949 gefunden. Bei der Proteinsequenzierung dieser„kleinen" Phospholipase zeigten die ersten 16 Aminosäuren am N-Terminus eine 93% Identität zur N-terminalen Sequenz der hypothetischen extrazellulären Lipase mit 299 Aminosäuren (GenBank EAL86100) aus Aspergillus fumigatus Af293. Die Identität der reifen (AA 30-299 ) Sequenz der „kleinen Phospholipase" aus RH3949 mit der Sequenz der hypothetischen extrazellulären Lipase beträgt hingegen nur rund 82%. Dies war insbesondere überraschend, da an vergleichbarer Stelle im Genom eines weiteren Aspergillus fumigatus Stammes (A1 163) eine Sequenz mit erheblich höherer Identität zur hypothetischen Lipase aus Af293 gefunden worden war (Genbank EDP1054) (Fedorova et al., Genomic Islands in the Pathogenic Filamentous Fungus Aspergillus fumigatus , 2008, PloS Genet.4. e1000046) . Furthermore, a small molecular weight acid phospholipase (pI 4.1) in the range of 28 to 30 kDa was found in the genome of Aspergillus fumigatus RH3949. In the protein sequencing of this "small" phospholipase, the first 16 amino acids at the N-terminus showed a 93% identity to the N-terminal sequence of the hypothetical 299 amino acid extracellular lipase (GenBank EAL86100) from Aspergillus fumigatus Af293. 299) The sequence of the "small phospholipase" from RH3949 with the sequence of the hypothetical extracellular lipase is only about 82%. This was particularly surprising, since at a comparable location in the genome of another Aspergillus fumigatus strain (A1 163) a sequence with considerably higher identity to the hypothetical lipase from Af293 was found (Genbank EDP1054) (Fedorova et al., Genomic Islands in the Pathogenic Filamentous Fungus Aspergillus fumigatus, 2008, PloS Genet.4, e1000046).
Im Gegensatz dazu besteht keine Übereinstimmung zwischen zwei N-terminalen Phospholipasesequenzen aus Aspergillus fumigatus Af293 (Phospholipase A mit 241 Aminosäuren, GenBank EAL85761 ) und Aspergillus fumigatus RH3949 (Phospholipase mit pl 4,1 ). In contrast, there is no match between two N-terminal phospholipase sequences from Aspergillus fumigatus Af293 (241 amino acid phospholipase A, GenBank EAL85761) and Aspergillus fumigatus RH3949 (phospholipase with pI 4.1).
Somit unterscheidet sich die erfindungsgemäße Phospholipase sowohl von bekannten Phospholipasen aus Aspergillus fumigatus als auch von als Lipasen annotierten Sequenzen sehr nahe verwandter Aspergillus fumigatus Stämme wie Af293. Thus, the phospholipase according to the invention differs from both known phospholipases from Aspergillus fumigatus as well as lipases annotated sequences of very closely related Aspergillus fumigatus strains such as Af293.
Aus den DNA-Sequenzdaten (GenBank AAHF0100001 1 ) für die hypothetische extrazelluläre Lipase (GenBank EAL86100) wurden erfindungsgemäß verschiedene Oligonukleotidprimer abgeleitet und synthetisiert. From the DNA sequence data (GenBank AAHF0100001 1) for the hypothetical extracellular lipase (GenBank EAL86100) various oligonucleotide primers were inventively derived and synthesized.
Überraschenderweise wurde gefunden, dass mit Primern, die von der Genom- Sequenz des Stammes Af293 abgeleitet sind, die erfindungsgemäße DNA-Sequenz aus dem Aspergillus-Stannnn RH3949 isoliert werden konnte (vgl. Bsp. 4). Dies war nicht zu erwarten gewesen, da sich der zur Amplifizierung genutzte Stamm RH3949 (ein Umweltisolat) von Af293 (klinisches Isolat) phänotypisch und damit höchstwahrscheinlich auch genotypisch (Sequenz) unterscheidet. So war es denn auch mit anderen Primerpaaren mit zu N2-3948 und Apal-3949 benachbarten Bindungsstellen auf der genomischen DNA von Stamm Af293 nicht möglich gewesen das Phospholipasegen aus RH3949 zu amplifizieren. Surprisingly, it was found that with primers derived from the genome sequence of the strain Af293, the DNA sequence according to the invention from the Aspergillus Stannnn RH3949 could be isolated (see Example 4). This was not expected because the strain RH3949 (an environmental isolate) of Af293 (clinical isolate) used for amplification differs phenotypically and thus most likely genotypically (sequence). Thus it was not possible to amplify the phospholipase gene from RH3949 with other primer pairs with binding sites on N2-3948 and Apal-3949 on the genomic DNA of strain Af293.
Die Amplifikation des Genes erfolgte mit Hilfe der Polymerasenkettenreaktion (PCR) aus genomischer DNA von Aspergillus fumigatus RH3949. The amplification of the gene was carried out by means of the polymerase chain reaction (PCR) from genomic DNA of Aspergillus fumigatus RH3949.
Die Temperaturbeständigkeit und das breite pH-Optimum der erfindungsgemäßen Phospholipase waren überraschend und aufgrund der im Stand der Technik beschriebenen Phospholipasen nicht zu erwarten. Zu keiner der im Stand der Technik beschriebenen natürlich vorkommenden Phospholipasen aus filamentösen Pilzen sind diese Eigenschaften beschrieben oder auch nur nahegelegt. The temperature resistance and the broad pH optimum of the phospholipase according to the invention were surprising and could not be expected on account of the phospholipases described in the prior art. For none of the naturally occurring phospholipases of filamentous fungi described in the prior art these properties are described or even suggested.
Die erfindungsgemäße Phospholipasesequenz gemäß SEQ ID NO: 2 wurde mit Phospholipasesequenzen aus dem Stand der Technik verglichen. Eine partielle Übereinstimmung auf der Ebene der Aminosäuresequenz wurde zu bekannten Aminosäuresequenzen aus anderen /4sperg/V/us-Stämmen gefunden, d.h. die Übereinstimmung betrug 60% mit einer Lipase aus Aspergillus tubingensis (WO98/45453) oder mit einer Lysophospholipase aus Aspergillus foetidus (EP0808903), 59% mit einer Aspergillus niger Phospholipase (WO03/097825, WO98/31790). The phospholipase sequence of SEQ ID NO: 2 according to the invention was compared with phospholipase sequences of the prior art. A partial match at the amino acid sequence level was found to known amino acid sequences from other / 4sperg / V / us strains, i. the agreement was 60% with a lipase from Aspergillus tubingensis (WO98 / 45453) or with a lysophospholipase from Aspergillus foetidus (EP0808903), 59% with an Aspergillus niger phospholipase (WO03 / 097825, WO98 / 31790).
Die Sequenz SEQ ID NO: 2 zeigt die höchste Identität von 82% mit einer hypothetischen Sequenz für extrazelluläre Lipase (Genbank EAL86100) aus Aspergillus fumigatus Af293 (Nierman et al., Genomic sequence of the pathogenic and allergenic filamentous fungus Aspergillus fumigatus, 2005, Nature, 438(7071 ): 1 151 -6). The sequence SEQ ID NO: 2 shows the highest identity of 82% with a hypothetical extracellular lipase sequence (Genbank EAL86100) from Aspergillus fumigatus Af293 (Nierman et al., Genomic sequence of the pathogenic and allergenic filamentous fungus Aspergillus fumigatus, 2005, Nature, 438 (7071): 1 151-6).
Überraschenderweise besitzt die erfindungsgemäße, aus Aspergillus fumigatus RH3949 isolierte Phospholipase unter den Bedingungen der enzymatischen Entschleimung von Speiseöl keine für diesen Prozess relevante Lipaseaktivität. Ferner besitzt dieses Enzym im Gegensatz zu bisher bekannten Phospholipasen aus anderen Aspergillus-Arten ein außergewöhnlich breites pH-Optimum und eine hohe Temperaturbeständigkeit. Das erfindungsgemäße Enzym kann so in einem Verfahren zur enzymatischen Entschleimung von Speiseölen vorteilhaft eingesetzt werden, da sie im Öl keine oder lediglich nicht nennenswerte Anteile an Triglyceridbindungen hydrolysiert. Surprisingly, the phospholipase isolated from Aspergillus fumigatus RH3949 according to the invention has no lipase activity relevant for this process under the conditions of enzymatic degumming of edible oil. Furthermore, in contrast to previously known phospholipases from other Aspergillus species, this enzyme has an exceptionally broad pH optimum and a high temperature resistance. The enzyme according to the invention can thus be used advantageously in a process for the enzymatic degumming of edible oils, since it hydrolyzes no or only insignificant proportions of triglyceride bonds in the oil.
Die Erfindung betrifft ferner auch Polypeptide mit Phospholipaseaktivität im Wesentlichen ohne Lipaseaktivität mit einer Sequenz, die mindestens 83% Identität zu der Sequenz gemäß SEQ ID NO: 2 besitzt. Bevorzugt betrifft die Erfindung ein Polypeptid mit Phospholipaseaktivität mit einer Sequenz, die mindestens 83% Identität zu den Aminosäuren 1 bis 299 von SEQ ID NO: 2 besitzt. Bevorzugt beträgt der Identitätsgrad zu den Aminosäuren 1 bis 299 von SEQ ID NO: 2 mindestens 90%, bevorzugter mindestens 95%, noch bevorzugter mindestens 97% und besonders bevorzugt mindestens 98%, unter der Bedingung, dass die jeweiligen Sequenzen Phospholipaseaktivität im Wesentlichen ohne Lipaseaktivität aufweisen. The invention further relates to polypeptides having phospholipase activity substantially without lipase activity with a sequence having at least 83% identity to the sequence according to SEQ ID NO: 2. Preferably, the invention relates to a polypeptide having phospholipase activity with a sequence having at least 83% identity to amino acids 1 to 299 of SEQ ID NO: 2. Preferably, the degree of identity to amino acids 1 to 299 of SEQ ID NO: 2 is at least 90%, more preferably at least 95%, even more preferably at least 97%, and most preferably at least 98%, provided that the respective sequences have phospholipase activity substantially without lipase activity exhibit.
Die erfindungsgemäßen Polypeptide mit Phospholipaseaktivität besitzen keine nennenswerte Lipaseaktivität bzw. sind im Wesentlichen ohne Lipaseaktivität. Die erfindungsgemäßen Polypeptide besitzen dabei im Wesentlichen keine für industrielle Prozesse der Ölentschleimung nachteilige Lipaseaktivität, d.h., die erfindungsgemäßen Polypeptide zeigen im Wesentlichen keine Aktivität gegen lipolytisch spaltbare Verbindungen im zu entschleimenden Öl. Dies bedeutet, dass die erfindungsgemäßen Phospholipasen unter den Bedingungen der enzymatischen Entschleimung von Speiseöl keine für diesen Prozess relevante Lipaseaktivität besitzen. Technologisch bedeutet dies, dass die erfindungsgemäßen Polypeptide mit Phospholipaseaktivität p-Nitrophenylpalmitat als Lipase-Substrat nur in einem unbedeutenden und/oder nicht nachweisbaren Ausmaß hydrolysieren. Bei den erfindungsgemäßen Polypeptiden mit Phospholipaseaktivität beträgt bevorzugt das Verhältnis Phospholipaseaktivität zu Lipaseaktivität >1 .000:1 , bevorzugter 5.000:1 bis 10.000:1 , noch bevorzugter 7.000:1 , am bevorzugtesten 7.500:1 . Der Grad der Sequenzidentität wird bevorzugt so bestimmt, dass man die Anzahl der Reste der kürzeren Sequenz, die an dem Vergleich beteiligt ist und die ein „entsprechendes" Gegenstück in der anderen Sequenz besitzt, ermittelt. Für die Zwecke der vorliegenden Erfindung wird die Identität dabei bevorzugt in üblicher Weise unter Verwendung der üblichen Algorithmen bestimmt. Erfindungsgemäß werden zum Vergleich nur die cDNAs bzw. Aminosäuren der jeweiligen reifen Proteine herangezogen. Als homologe Sequenzen wurden erfindungsgemäß ähnliche, bevorzugt identische, Sequenzgegenstücke mit Hilfe von bekannten Computerprogrammen ermittelt. Ein Beispiel für ein derartiges Programm ist das Programm Clone Manager Suite, das den Programmteil Align Plus enthält und von Scientific & Educational Software, Durham, NC, USA vertrieben wird. Dabei wird ein Vergleich zweier wie vorstehend definierter DNA- bzw. Aminosäuresequenzen durchgeführt, unter der Option local alignment entweder nach der Methode FastScan — MaxScore oder nach der Methode Needleman-Wunsch unter Beibehaltung der Defaultwerte. Speziell wurde erfindungsgemäß zur Berechnung der Identität die Programmversion„Clone Manager 7 Align Plus 5" mit den Funktionen„Compare Two Sequences/Local Fast Scan-Max Score/Compare DNA sequences", bzw. für Aminosäuren „Compare Two Sequences/Global/Compare sequences as Amino Acids" angewendet. Dabei wurden die aus den folgenden Quellen zugänglichen Algorithmen verwendet: Hirschberg, D.S. 1975. A linear space algorithm for Computing maximal common subsequences. Commun Assoc Comput Mach 18:341 - 343; Myers, E.W. and W. Miller. 1988. Optimal alignments in linear space. CABIOS 4:1 , 1 1 -17; Chao, K-M, W.R. Pearson and W. Miller. 1992. Aligning two sequences within a specified diagonal band. CABIOS 8:5, 481 -487. The polypeptides according to the invention having phospholipase activity have no appreciable lipase activity or are essentially without lipase activity. The polypeptides according to the invention essentially have no lipase activity which is detrimental to industrial processes of oil degumming, ie the polypeptides according to the invention exhibit substantially no activity against lipolytically cleavable compounds in the oil to be degummed. This means that under the conditions of the enzymatic degumming of edible oil, the phospholipases according to the invention have no lipase activity relevant for this process. Technologically, this means that the polypeptides according to the invention having phospholipase activity hydrolyze p-nitrophenyl palmitate as lipase substrate only to an insignificant and / or undetectable extent. For the polypeptides of the invention having phospholipase activity, the ratio of phospholipase activity to lipase activity is preferably> 1, 000: 1, more preferably 5,000: 1 to 10,000: 1, even more preferably 7,000: 1, most preferably 7,500: 1. The degree of sequence identity is preferably determined by determining the number of residues of the shorter sequence involved in the comparison and having a "corresponding" counterpart in the other sequence For the purposes of the present invention, the identity will be included In accordance with the invention, only the cDNAs or amino acids of the respective mature proteins are used for comparison In homologous sequences similar, preferably identical, sequence counterparts were determined according to the invention with the aid of known computer programs Program is the program Clone Manager Suite, which contains the program part Align Plus and is distributed by Scientific & Educational Software, Durham, NC, USA, comparing two DNA or amino acid sequences as defined above, under the option local alignment either n After the method FastScan - MaxScore or after the method Needleman-Wunsch while maintaining the default values. Specifically, the program version "Clone Manager 7 Align Plus 5" with the functions "Compare Two Sequences / Local Fast Scanning Max Score / Compare DNA sequences", or for amino acids "Compare Two Sequences / Global / Compare sequences As Amino Acids "the algorithms available from the following sources were used: Hirschberg, DS 1975. A linear space algorithm for computing maximum common subsequences Commun Assoc Comput Mach 18: 341-343, Myers, EW and W. Miller. 1988. Optimal alignments in linear space, CABIOS 4: 1, 11-17, Chao, KM, WR Pearson and W. Miller, 1992. Aligning two sequences within a specified diagonal band, CABIOS 8: 5, 481-487.
Die Erfindung betrifft ferner Additions- und/oder Deletionsmoleküle der vorstehenden Polypeptide mit Phospholipaseaktivität. So kann ein erfindungsgemäß modifiziertes Polypeptid mit Phospholipaseaktivität durch Anfügen weiterer Sequenzen am N- terminalen und/oder C-terminalen Ende verlängert werden, wobei die so erhaltenen Aminosäuresequenzen noch Phospholipaseaktivität im Wesentlichen ohne Lipaseaktivität aufweisen müssen. Dadurch können Hybridmoleküle hergestellt werden, die weitere vorteilhafte Eigenschaften besitzen. Beispielsweise können Suspensionsproteine bzw. deren native Vorläuferformen in hohem Maße sekretierte Proteine angefügt werden, wodurch die Sekretionseffizienz weiter verbessert wird. Ferner können aktive Sequenzabschnitte anderer Enzyme hinzugefügt werden, um Enzyme mit mehrfacher Spezifität herzustellen. Ferner können polare oder unpolare Sequenzen angefügt werden, um die Löslichkeitseigenschaften bzw. die Membrangängigkeit des so erhaltenen Enzyms in gezielter Weise zu beeinflussen. Erfindungsgemäß können auch Sequenzabschnitte des Polypeptids mit Phospholipaseaktivitat deletiert werden unter Beibehaltung der Phospholipaseaktivitat im Wesentlichen ohne Lipaseaktivität. Die Mutationen, Elongationen und Verkürzungen können in an sich bekannter Weise nach auf dem Fachgebiet gut bekannten Verfahren durchgeführt werden. Verkürzte Polypeptide zeichnen sich häufig durch eine verbesserte Sekretionshöhe im Vergleich zu den Volllängenpolypeptiden aus. Sie können auch höhere Thermostabilitäten im Vergleich zum Volllängenpolypeptid aufweisen, da sie nur den„komprimierten Kern" enthalten. Die Erzeugung solcher Varianten ist allgemein auf dem Fachgebiet bekannt. Beispielsweise können Aminosäuresequenz-Varianten der Polypeptide durch Mutation in der DNA hergestellt werden. Verfahren zur Mutagenese und Nukleotidsequenz-Veränderung sind auf dem Fachgebiet gut bekannt (vgl. beispielsweise Tomic et al. NAR, 18:1656 (1990), Giebel and Sprtiz NAR, 18:4947 (1990)). The invention further relates to addition and / or deletion molecules of the above polypeptides having phospholipase activity. Thus, a polypeptide modified according to the invention having phospholipase activity can be extended by adding further sequences at the N-terminal and / or C-terminal end, wherein the amino acid sequences thus obtained must still have phospholipase activity substantially without lipase activity. As a result, hybrid molecules can be produced which have further advantageous properties. For example, suspension proteins or their native precursor forms can be added to highly secreted proteins, thereby further improving secretion efficiency. Further, active sequence portions of other enzymes can be added to produce multi-specificity enzymes. Furthermore, polar or non-polar sequences can be added in order to influence the solubility properties or the membrane permeability of the enzyme thus obtained in a targeted manner. Sequence sections of the polypeptide with phospholipase activity can also be deleted according to the invention while maintaining the phospholipase activity essentially without lipase activity. The mutations, elongations and truncations can be carried out in a manner known per se according to methods well known in the art. Truncated polypeptides are often characterized by an improved secretion level compared to the full-length polypeptides. They may also have higher thermal stabilities compared to the full-length polypeptide because they contain only the "compressed core." The generation of such variants is well known in the art For example, amino acid sequence variants of the polypeptides can be made by mutation in the DNA and nucleotide sequence alteration are well known in the art (see, for example, Tomic et al., NAR, 18: 1656 (1990), Giebel and Sprtiz NAR, 18: 4947 (1990)).
Hinweise über geeignete Aminosäuresubstitutionen, die die biologische Aktivität des Proteins von Interesse nicht beeinträchtigen, finden sich in dem Modell von Dayhoff et al., Atlas of Protein Sequence and Structure, Natl. Biomed. Res. Found., Washington, D.C. (1978). Konservative Substitutionen wie der Austausch einer Aminosäure gegen eine andere mit ähnlichen Eigenschaften sind bevorzugt. Diese Austausche lassen sich in zwei Hauptgruppen mit zusammen vier Untergruppen einteilen und ein Austausch in jeder Untergruppe wird als konservativer Austausch bezeichnet, der bevorzugt nicht die Aktivität oder die Faltung des Proteins beeinflusst. Evidence of suitable amino acid substitutions that do not interfere with the biological activity of the protein of interest can be found in the model of Dayhoff et al., Atlas of Protein Sequence and Structure, Natl. Biomed. Res. Found., Washington, D.C. (1978). Conservative substitutions such as the replacement of one amino acid for another with similar properties are preferred. These exchanges can be divided into two main groups with a total of four subgroups, and an exchange in each subgroup is referred to as conservative exchange, which preferably does not affect the activity or folding of the protein.
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Die Ausdrücke „Protein", „Peptid" und „Polypeptid" werden im Wesentlichen austauschbar verwendet. Ein Polypeptid oder Enzym mit Phospholipaseaktivität oder eine Phospholipase soll ein Enzym bezeichnen, das die Freisetzung von Fettsäuren aus Phospholipiden, zum Beispiel Lecithinen, katalysiert. Die Phospholipaseaktivität kann unter Verwendung an sich bekannter, beliebiger Meßmethoden, bei denen eines dieser Substrate verwendet wird, bestimmt werden. The terms "protein,""peptide," and "polypeptide" are used essentially interchangeably A polypeptide or enzyme with phospholipase activity or a phospholipase is intended to mean an enzyme that catalyzes the release of fatty acids from phospholipids, for example, lecithins can be determined by using any of the known measuring methods using one of these substrates.
Im Zusammenhang mit den erfindungsgemäßen Polypeptiden soll der Ausdruck „Phospholipase" bzw. Phospholipase A sowohl Enzyme mit Phospholipase A1 - als auch Phospholipase A2-Aktivität bezeichnen. Dabei sind Phospholipase A1 bzw. A2 definiert gemäß der Standardenzym-EC-Klassifikation als EC 3.1 .1 .32 bzw. 3.1 .1 .4. In connection with the polypeptides according to the invention, the term "phospholipase" or phospholipase A is intended to denote both enzymes having phospholipase A1 and phospholipase A2 activity, phospholipase A1 or A2 being defined according to the standard enzyme EC classification as EC 3.1.1 .32 or 3.1 .1 .4.
Phospholipase B oder Lysophospholipase sind Polypeptide gemäß der Standardenzym-EC-Klassifikation EC 3.1 .1 .5. Phospholipase B or lysophospholipase are polypeptides according to standard enzyme EC classification EC 3.1 .1 .5.
Die Erfindung betrifft ferner DNA-Sequenzen, die ein Polypeptid mit Phospholipaseaktivität kodieren, die Mutationen, Modifikationen bzw. Variationen der Sequenz gemäß SEQ ID NO: 1 umfassen. Ferner betrifft die Erfindung auch Sequenzen, die unter relaxierten oder stringenten Bedingungen mit den vorstehenden Sequenzen hybridisieren. Als stringente Bedingungen gelten: Hybridisierung bei 65°C, 18 h in Dextransulfat-Lösung (GenescreenPlus, DuPont), danach waschen der Filter jeweils 30 min zuerst mit 6 x SSC, zweimal 2 x SSC, zweimal 2 x SSC, 0,1 % SDS und anschließend mit 0, 2 x SSC bei 65°C (Membrane transfer and detection methods, Amersham). The invention further relates to DNA sequences encoding a polypeptide having phospholipase activity comprising mutations, modifications or variations of the sequence according to SEQ ID NO: 1. Furthermore, the invention also relates to sequences which hybridize under relaxed or stringent conditions with the above sequences. Stringent conditions are: hybridization at 65 ° C., 18 h in dextran sulfate solution (GenescreenPlus, DuPont), then the filter is washed for 30 minutes first with 6 × SSC, twice 2 × SSC, twice 2 × SSC, 0.1% SDS and then with 0, 2 x SSC at 65 ° C (membrane transfer and detection methods, Amersham).
Ferner betrifft die Erfindung auch DNA-Sequenzen, die aufgrund der Degeneriertheit des genetischen Codes mit den vorstehenden erfindungsgemäßen Sequenzen verwandt sind, sowie allelische Varianten davon. Die Degeneriertheit des genetischen Codes kann sich dabei aufgrund natürlicher Degeneriertheit oder aufgrund eines speziell gewählten Kodongebrauchs ergeben. Natürlich vorkommende allelische Varianten können unter Verwendung gut bekannter Techniken der Molekularbiologie, wie zum Beispiel der Polymerasekettenreaktion (PCR) und Hybridisierungstechniken, identifiziert werden. Furthermore, the invention also relates to DNA sequences which are related due to the degeneracy of the genetic code with the above sequences of the invention, and allelic variants thereof. The degeneracy of the genetic code may be due to natural degeneration or due to a specially chosen codon usage. Naturally occurring allelic variants can be identified using well known techniques of molecular biology, such as polymerase chain reaction (PCR) and hybridization techniques.
Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung eines Polypeptids mit Phospholipaseaktivität nach rekombinanten Techniken umfassend die Züchtung rekombinanter prokaryotischer und/oder eukaryotischer Wirtszellen, die eine erfindungsgemäße DNA-Sequenz enthalten unter Bedingungen, die die Expression des Enzyms fördern, sowie die anschließende Gewinnung des Enzyms. Die Erfindung betrifft ferner die Verwendung der erfindungsgemäßen Polynukleotidsequenzen zur Herstellung von Sonden zum Auffinden ähnlicher Sequenzen, die entsprechende Enzyme kodieren, in anderen Organismen sowie zur Transformation von Wirtszellen. Eine DNA-Sequenz, die ein erfindungsgemäßes Polypeptid kodiert, kann verwendet werden, um beliebige Wirtszellen, wie beispielsweise Zellen von Pilzen, Hefen, Bakterien, Pflanzen oder Säugern zu transformieren. Derart transformierte Zellen zeichnen sich durch eine Sekretion der erfindungsgemäßen Phospholipase aus. Das so produzierte Phospholipaseenzym bewirkt eine effiziente Hydrolyse der Fettsäuren aus Phospholipiden. The invention further relates to a method of producing a polypeptide having phospholipase activity by recombinant techniques comprising culturing recombinant prokaryotic and / or eukaryotic host cells containing a DNA sequence of the invention under conditions which promote expression of the enzyme, and then recovering the enzyme. The invention further relates to the use of the polynucleotide sequences of the invention for the production of probes for finding similar sequences encoding corresponding enzymes in other organisms as well as for the transformation of host cells. A DNA sequence encoding a polypeptide of the invention can be used to transform any host cells, such as fungi, yeasts, bacteria, plants, or mammalian cells. Such transformed cells are characterized by a secretion of the phospholipase according to the invention. The phospholipase enzyme thus produced causes an efficient hydrolysis of the fatty acids from phospholipids.
Die Erfindung betrifft auch Expressionskassetten, die zur Einschleusung der eine erfindungsgemäße Phospholipase kodierenden DNA-Sequenz bzw. eines offenen Leserasters in eine Wirtszelle verwendet werden können. Sie umfassen bevorzugt eine Transkriptionsstartregion, die mit dem offenen Leseraster verknüpft ist. Eine derartige Expressionskassette kann eine Vielzahl von Restriktionsspaltstellen zur Insertion des offenen Leserasters und/oder anderer DNAs, z.B. einer Transkriptions- Regulator-Region und/oder selektierbare Markergene enthalten. Die Transkriptionskassette umfasst in der 5'->3'-Richtung der Transkription eine Transkriptions- und Translationsstartregion, die DNA-Sequenz von Interesse und eine Transkriptions- und Translationsstopregion, die in einer mikrobiellen Zelle funktionell ist. Die Terminationsregion kann bezüglich der Transkriptioninitiationsregion nativ sein, kann bezüglich der DNA-Sequenz von Interesse nativ sein oder kann von einer beliebigen anderen Quelle abgeleitet sein. The invention also relates to expression cassettes which can be used to introduce a phospholipase encoding a DNA sequence of the invention or an open reading frame into a host cell. They preferably comprise a transcription initiation region linked to the open reading frame. Such an expression cassette may have a plurality of restriction sites for insertion of the open reading frame and / or other DNAs, e.g. a transcriptional regulatory region and / or selectable marker genes. The transcriptional cassette comprises in the 5 'to 3' direction of transcription a transcriptional and translational initiation region, the DNA sequence of interest, and a transcriptional and translational stop region that is functional in a microbial cell. The termination region may be native to the transcription initiation region, may be native to the DNA sequence of interest, or may be derived from any other source.
Der Ausdruck„offenes Leseraster" (ORF) bezeichnet die Aminosäure-Sequenz, die zwischen den Translationsstart- und -Stop-Kodons einer kodierenden Sequenz kodiert wird. Die Ausdrücke„Start-Kodon" und„Stop-Kodon" bezeichnen eine Einheit aus drei benachbarten Nukleotiden (Kodons) in einer kodierenden Sequenz, die den Kettenstart und -stop der Proteinsynthese (mRNA-Translation) spezifizieren. The term "open reading frame" (ORF) refers to the amino acid sequence encoded between the translation start and stop codons of a coding sequence The terms "start codon" and "stop codon" designate a unit of three contiguous ones Nucleotides (codons) in a coding sequence that specify the chain start and stop of protein synthesis (mRNA translation).
„Funktionelle Verknüpfung" bezeichnet im Zusammenhang mit einer Nukleinsäure eine Verbindung als Teil des gleichen Nukleinsäuremoleküls in geeigneter Positionierung und Orientierung zum Transkriptionsstart des Promotors. DNA in funktioneller Verknüpfung an einen Promotor befindet sich unter der Transkriptions- Initiations-Regulation des Promotors. Kodierende Sequenzen können funktionell mit der Regulatorsequenz in Sense- oder Antisense-Orientierung verknüpft sein. Bei Bezugnahme auf Polypeptide bedeutet funktionelle Verknüpfung die Verbindung als Teil desselben Polypeptids, d.h. über Peptidylbindungen. "Functional linkage" in the context of a nucleic acid refers to a compound as part of the same nucleic acid molecule in proper position and orientation for the transcriptional initiation of the promoter DNA operably linked to a promoter is under the transcriptional initiation regulation of the promoter With respect to polypeptides, functional linkage means the compound as part of the same polypeptide, ie via peptidyl bonds.
Erfindungsgemäß können beliebige Promotoren verwendet werden. Promotor bezeichnet die Nukleotidsequenz üblicherweise stromaufwärts (5') bezüglich der kodierenden Sequenz und kontrolliert die Expression der kodierenden Sequenz, indem die Erkennung für die RNA-Polymerase und anderer Faktoren, die für die richtige Transkription erforderlich ist, bereitgestellt wird. Der erfindungsgemäß verwendete Promotor kann einen Minimalpromotor umfassen, d.h. eine kurze DNA- Sequenz aus einer TATA-Box und anderen Sequenzen, die die Transkriptionsstartstelle spezifizieren, an die Regulatorelemente zur Kontrolle der Expression angefügt sind. Any promoters can be used according to the invention. Promoter usually refers to the nucleotide sequence upstream (5 ') with respect to coding sequence and controls expression of the coding sequence by providing recognition for the RNA polymerase and other factors required for proper transcription. The promoter used according to the invention may comprise a minimal promoter, ie a short DNA sequence from a TATA box and other sequences specifying the transcription start site, to which regulator elements for expression control are attached.
Der erfindungsgemäß verwendete Promotor kann auch eine Nukleotidsequenz umfassen, die einen Minimalpromotor und Regulatorelemente umfasst, der die Expression einer kodierenden Sequenz oder funktionellen RNA kontrollieren kann. Dieser Typ von Promotorsequenz besteht aus proximalen und distalen stromaufwärts gelegenen Elementen, wobei die zuletzt genannten Elemente oft als Enhancer bezeichnet werden. Folglich ist ein Enhancer eine DNA-Sequenz, die die Promotor- Aktivität stimulieren kann und kann ein dem Promotor innewohnendes Element oder ein insertiertes heterologes Element sein, um die Expressionshöhe oder Gewebsspezifität eines Promotors zu verstärken. Er kann in beiden Orientierungen funktionieren und kann selbst bei stromaufwärtiger oder stromabwärtiger Platzierung von dem Promotor funktionieren. Sowohl Enhancer als auch andere stromaufwärts gelegene Promotor-Elemente binden sequenzspezifisch DNA-bindende Proteine, die ihre Wirkungen vermitteln. Promotoren können in ihrer Gesamtheit von einem nativen Gen abgeleitet sein oder können aus verschiedenen Elementen zusammengesetzt sein, die von verschiedenen natürlich vorkommenden Promotoren abgeleitet sind oder können sogar aus synthetischen DNA-Segmenten zusammengesetzt sein. Ein Promotor kann auch DNA-Sequenzen enthalten, die an der Bindung von Proteinfaktoren beteiligt sind, die die Effizienz der Transkriptionsinitiation als Antwort auf physiologische oder entwicklungsbedingte Bedingungen kontrollieren. Promotorelemente, insbesondere TATA-Elemente, die inaktiv sind oder eine stark verminderte Promotor-Aktivität in Abwesenheit einer stromaufwärtigen Aktivierung besitzen, werden als Minimalpromotoren oder Kernpromotoren bezeichnet. In Gegenwart eines geeigneten Transkriptionsfaktors bzw. geeigneter Transkriptionsfaktoren liegt die Funktion des Minimalpromotors in der Ermöglichung der Transkription. Ein Minimal- oder Kernpromotor besteht somit nur aus allen Grundelementen, die für die Transkriptionsinitiation notwendig sind, z. B. einer TATA-Box und/oder einem Initiator. Die Erfindung betrifft auch erfindungsgemäße DNA-Sequenzen enthaltende Vektorkonstrukte. Diese Vektorkonstrukte umfassen beliebige Plasmide, Cosmide, Phagen und andere Vektoren in doppelsträngiger oder einzelsträngiger, linearer oder zirkulärer Form, die gegebenenfalls selbst transmittierbar oder mobilisierbar sein können und die einen prokaryotischen oder eukaryotischen Wirt entweder durch Integration in das zelluläre Genom transformieren können oder die extrachromosomal vorliegen (z.B. autonom replizierende Plasmide mit einem Replikationsorigin). Vektoren, Plasmide, Cosmide, künstliche Hefechromosomen (YACs), künstliche Bakterienchromosomen (BACs) und DNA-Segmente zur Verwendung zur Transformation von Zellen umfassen allgemein die die erfindungsgemäße Phospholipase kodierende DNA sowie eine andere DNA, wie cDNA, ein Gen oder Gene, die in die Zellen eingeschleust werden sollen. Diese DNA-Konstrukte können weitere Strukturen wie Promotoren, Enhancer, Polylinker oder auch Regulatorgene, so weit erforderlich, umfassen. Eines der DNA-Segmente oder Gene, das bzw. die für die zelluläre Einschleusung ausgewählt wurde bzw. wurden, kodiert/kodieren zweckdienlicherweise ein Protein, das in den so erhaltenen transformierten (rekombinanten Zellen) exprimiert wird, was zu einem screenbaren oder selektierbaren Merkmal führt und/oder der transformierten Zelle einen verbesserten Phänotyp verleiht. The promoter used in the invention may also comprise a nucleotide sequence comprising a minimal promoter and regulatory elements capable of controlling the expression of a coding sequence or functional RNA. This type of promoter sequence consists of proximal and distal upstream elements, the latter elements often being referred to as enhancers. Thus, an enhancer is a DNA sequence that can stimulate promoter activity and may be an element inherent to the promoter or an inserted heterologous element to enhance the level of expression or tissue specificity of a promoter. It can function in both orientations and can function even on upstream or downstream placement of the promoter. Both enhancers and other upstream promoter elements sequence-specifically bind DNA-binding proteins that mediate their effects. Promoters may be derived in their entirety from a native gene, or may be composed of various elements derived from various naturally occurring promoters, or may even be composed of synthetic DNA segments. A promoter may also contain DNA sequences that are involved in the binding of protein factors that control the efficiency of transcription initiation in response to physiological or developmental conditions. Promoter elements, especially TATA elements, which are inactive or have greatly reduced promoter activity in the absence of upstream activation are termed minimal promoters or core promoters. In the presence of a suitable transcription factor or transcription factors, the function of the minimal promoter is to allow transcription. A minimal or core promoter thus consists only of all basic elements necessary for transcription initiation, e.g. As a TATA box and / or an initiator. The invention also relates to vector sequences containing DNA sequences according to the invention. These vector constructs include any plasmids, cosmids, phage and other vectors in double-stranded or single-stranded, linear or circular form which may optionally be self-transmissive or mobilizable and which may transform a prokaryotic or eukaryotic host either by integration into the cellular genome or which are extra-chromosomally present (eg, autonomously replicating plasmids with a replication origin). Vectors, plasmids, cosmids, yeast artificial chromosomes (YACs), bacterial artificial chromosomes (BACs), and DNA segments for use in transforming cells generally comprise the DNA encoding the phospholipase of the present invention, as well as other DNA such as cDNA, a gene, or genes found in the cells are to be introduced. These DNA constructs may include other structures such as promoters, enhancers, polylinkers or regulatory genes, as necessary. One of the DNA segments or genes selected for cellular delivery will usefully encode / encode a protein expressed in the transformed (recombinant) cells thus obtained, resulting in a screenable or selectable trait and / or conferring an improved phenotype to the transformed cell.
Die Konstruktion von Vektoren, die erfindungsgemäß verwendet werden können, ist einem Fachmann auf dem Gebiet angesichts der vorstehenden Offenbarung und des allgemeinen Fachwissens bekannt (vgl. z. B. Sambrook et al., Molecular Cloning: A Laboratory Manual (2. Aufl., Cold Spring Harbor Laboratory Press, Plainview, N.Y. (1989)). The construction of vectors which can be used in accordance with the invention is known to one skilled in the art in light of the above disclosure and general knowledge (see, for example, Sambrook et al., Molecular Cloning: A Laboratory Manual (2nd Ed. Cold Spring Harbor Laboratory Press, Plainview, NY (1989)).
Eine erfindungsgemäße Expressionskassette kann eine oder mehrere Restriktionsschnittstelle(n) enthalten, um das die Phospholipase kodierende Polynukleotid unter die Regulation einer Regulatorsequenz zu stellen. Die Expressionskassette kann auch ein Terminationssignal in funktioneller Verknüpfung mit dem Polynukleotid sowie Regulatorsequenzen, die für die ordnungsgemäße Translation des Polynukleotids benötigt werden, enthalten. Die Expressionskassette, die das erfindungsgemäße Polynukleotid enthält, kann chimär sein, d.h. mindestens eine ihrer Komponenten ist bezogen auf mindestens eine der anderen Komponenten heterolog. Die Expression des Polynukleotids in der Expressionskassette kann unter der Kontrolle eines konstitutiven Promotors, eines induzierbaren Promotors, eines regulierten Promotors, eines viralen Promotors oder eines synthetischen Promotors stehen. An expression cassette according to the invention may contain one or more restriction sites in order to place the phospholipase-encoding polynucleotide under the regulation of a regulatory sequence. The expression cassette may also contain a termination signal operably linked to the polynucleotide as well as regulatory sequences needed for proper translation of the polynucleotide. The expression cassette containing the polynucleotide according to the invention may be chimeric, ie at least one of its components is heterologous with respect to at least one of the other components. The expression of the polynucleotide in the expression cassette may be under the control of a constitutive promoter, an inducible promoter, a regulated promoter, a viral promoter or a synthetic promoter.
Die Vektoren können bereits Regulatorelemente enthalten, z.B. Promotoren, oder die erfindungsgemäßen DNA-Sequenzen können so manipuliert werden, dass sie solche Elemente enthalten. Geeignete Promotorelemente, die verwendet werden können, sind auf dem Fachgebiet bekannt und sind beispielsweise für Trichoderma reesei der cbhl - oder der cbh2-Promotor, für Aspergillus oryzae der amy-Promotor, für Aspergillus niger der xyl-, glaA-, alcA-, aphA-, tpiA-, gpdA-, sucl- und der pkiA- Promotor. Geeignete Promotorelemente, die zur Expression in Hefe verwendet werden können, sind auf dem Fachgebiet bekannt und sind beispielsweise der pho5- Promotor oder der gap-Promotor zur Expression in Saccharomyces cerevisiae und für Pichia pastoris, z.B. der aoxI-Promotor oder der fmd-Promotor oder der mox- Promotor für H. polymorpha. The vectors may already contain regulatory elements, e.g. Promoters, or the DNA sequences of the invention, can be manipulated to contain such elements. Suitable promoter elements which can be used are known in the art and are for example Trichoderma reesei the cbhl or the cbh2 promoter, for Aspergillus oryzae the amy promoter, for Aspergillus niger the xyl, glaA, alcA, aphA , tpiA, gpdA, sucl and the pkiA promoter. Suitable promoter elements that can be used for expression in yeast are known in the art and are, for example, the pho5 promoter or the gap promoter for expression in Saccharomyces cerevisiae and for Pichia pastoris, e.g. the aoxI promoter or the fmd promoter or the mox promoter for H. polymorpha.
DNA, die zur Einschleusung in Zellen geeignet ist, kann neben der erfindungsgemäßen DNA auch DNA umfassen, die aus einer beliebigen Quelle abgeleitet wurde oder daraus isoliert ist. Ein Beispiel für eine abgeleitete DNA ist eine DNA- Sequenz, die als nützliches Fragment in einem gegebenen Organismus identifiziert wurde und die dann in im Wesentlichen reiner Form chemisch synthetisiert wurde. Ein Beispiel für eine solche DNA ist eine geeignete DNA-Sequenz, die beispielsweise unter Verwendung von Restriktionsendonukleasen erhalten wurde, so dass sie weiter erfindungsgemäß manipuliert, beispielsweise amplifiziert werden kann. Zu diesen zählt unter anderem das als Markergen verwendbare amdS-Gen aus Aspergillus nidulans und seine regulatorischen Sequenzen, sowie Polylinker. DNA suitable for introduction into cells, in addition to the DNA of the invention, may also comprise DNA derived from or isolated from any source. An example of a deduced DNA is a DNA sequence which has been identified as a useful fragment in a given organism and which has then been chemically synthesized in substantially pure form. An example of such a DNA is a suitable DNA sequence obtained, for example, using restriction endonucleases so that it can be further manipulated according to the invention, for example amplified. These include, among others, the amdS gene from Aspergillus nidulans, which can be used as a marker gene, and its regulatory sequences, as well as polylinkers.
Eine derartige DNA wird üblicherweise als rekombinante DNA bezeichnet. Daher umfasst eine geeignete DNA vollständig synthetische DNA, semisynthetische DNA, aus biologischen Quellen isolierte DNA und von eingeschleuster RNA abgeleitete DNA. Im Allgemeinen ist die eingeschleuste DNA kein ursprünglicher Bestandteil des Genotyps der Empfänger-DNA, aber erfindungsgemäß kann auch ein Gen aus einem gegebenen Genotyp isoliert und eventuell verändert werden und anschließend können Mehrfachkopien des Gens in den gleichen Genotyp eingeschleust werden, z. B. um die Produktion eines gegebenen Genprodukts zu verstärken. Such DNA is commonly referred to as recombinant DNA. Thus, a suitable DNA comprises wholly synthetic DNA, semisynthetic DNA, DNA isolated from biological sources, and DNA derived from in-blood RNA. In general, the introduced DNA is not an original part of the genotype of the recipient DNA, but according to the invention a gene from a given genotype can also be isolated and eventually altered and subsequently multiple copies of the gene can be introduced into the same genotype, e.g. To enhance production of a given gene product.
Die eingeschleuste DNA umfasst ohne Beschränkung DNA aus Genen, wie beispielsweise aus Bakterien, Hefen, Pilzen oder Viren. Die eingeschleuste DNA kann modifizierte oder synthetische Gene, Teile von Genen oder Chimäre Gene einschließlich Gene aus dem gleichen oder einem unterschiedlichen Genotyp umfassen. Hierzu kann z. B. auch DNA der Plasmide pUC18, pUC19 gehören. The introduced DNA includes, without limitation, DNA from genes such as bacteria, yeasts, fungi or viruses. The introduced DNA can be modified or synthetic genes, parts of genes or chimeric genes including genes from the same or a different genotype. For this purpose, z. As well as DNA of the plasmids pUC18, pUC19 belong.
Die zur Transformation erfindungsgemäß verwendete DNA kann zirkulär oder linear, doppelsträngig oder einzelsträngig sein. Im Allgemeinen liegt die DNA in Form einer Chimären DNA wie eine Plasmid-DNA vor, die auch kodierende Regionen enthält, die von Regulatorsequenzen flankiert ist und die Expression der in der transformierten Zelle vorhandenen rekombinanten DNA unterstützen. Beispielsweise kann die DNA selbst einen Promotor enthalten oder daraus bestehen, der in einer Zelle aktiv ist, der von einer Quelle, die sich von der Zelle unterscheidet, abgeleitet ist oder es kann ein Promotor verwendet werden, der bereits in der Zelle, d.h. der Transformationszielzelle, vorhanden ist. The DNA used for the transformation according to the invention may be circular or linear, double-stranded or single-stranded. In general, the DNA is in the form of a chimeric DNA, such as plasmid DNA, which also contains coding regions flanked by regulatory sequences which aid in the expression of the recombinant DNA present in the transformed cell. For example, the DNA itself may contain or consist of a promoter that is active in a cell derived from a source other than the cell, or a promoter that is already in the cell, i. the transformation target cell is present.
Im Allgemeinen ist die eingeschleuste DNA relativ klein, weniger als etwa 30 kb, um die Empfindlichkeit gegenüber physikalischem, chemischem oder enzymatischem Abbau zu minimieren, der mit der Größe der DNA zunimmt. In general, the introduced DNA is relatively small, less than about 30 kb, to minimize sensitivity to physical, chemical or enzymatic degradation, which increases with the size of the DNA.
Die Selektion eines geeigneten Expressionsvektors hängt von den Wirtszellen ab. Hefe- oder Pilzexpressionsvektoren können einen Replikationsorigin, einen geeigneten Promotor und Enhancer umfassen, und auch beliebige notwendige Ribosomenbindungsstellen, Polyadenylierungsstellen, Splice-Donor und -Akzeptor- Stellen, Transkriptionsterminationssequenzen und nicht-transkribierte 5'-flankierende Sequenzen umfassen. Beispiele für geeignete Wirtszellen sind: Pilzzellen der Gattung Aspergillus, Rhizopus, Trichoderma, Neurospora, Mucor, Penicillium, etc., wie beispielsweise Hefen der Gattungen Kluyveromyces, Saccharomyces, Schizosaccharomyces, Trichosporon, Schwanniomyces, Hansenula, Pichia und dergleichen. Geeignete Wirtssysteme sind beispielsweise Pilze wie Aspergilli, z.B. Aspergillus niger (ATCC 9142) oder Aspergillus ficuum (NRLL 3135) oder Trichoderma (z.B. Trichoderma reesei QM6a) und Hefen wie Saccharomyces, z.B. Saccharomyces cerevisiae oder Pichia, wie z.B. Pichia pastoris oder Hansenula, z.B. H. polymorphe (DSMZ 70277). Derartige Mikroorganismen können von anerkannten Hinterlegungsstellen, z.B. der American Type Culture Collection (ATCC), dem Centraalbureau voor Schimmelcultures (CBS) oder der Deutschen Sammlung für Mikroorganismen und Zellkulturen GmbH (DSMZ) oder beliebigen anderen Hinterlegungsstellen erhalten werden. Die Expressionskassette kann in der 5'-3'-Transkriptionsrichtung eine Transkriptionsund Translationstartregion des erfindungsgemäßen Polynukleotids und eine Transkriptions- und Terminationsregion, die in vivo oder in vitro funktionell ist, enthalten. Die Terminationsregion kann bezüglich der Transkriptionsinitiationsregion nativ sein oder kann bezüglich des Polynukleotids nativ oder anderer Herkunft sein. Die Regulatorsequenzen können stromaufwärts (5' nicht-kodierende Sequenzen), innerhalb (Intron) oder stromabwärts (3' nicht-kodierende Sequenzen) einer kodierenden Sequenz lokalisiert sein und die Transkription, das RNA-Processing oder die Stabilität und/oder die Translation der assoziierten kodierenden Sequenz beeinflussen. Regulatorsequenzen können ohne Beschränkung Enhancer, Promotoren, Repressorbindungsstellen, Translationsleadersequenzen, Introns oder Polyadenylierungsignalsequenzen umfassen. Sie können natürliche und synthetische Sequenzen sowie Sequenzen umfassen, die eine Kombination aus synthetischen und natürlichen Sequenzen sind. The selection of a suitable expression vector depends on the host cells. Yeast or fungal expression vectors may include a replication origin, a suitable promoter and enhancer, and also include any necessary ribosome binding sites, polyadenylation sites, splice donor and acceptor sites, transcription termination sequences, and non-transcribed 5 'flanking sequences. Examples of suitable host cells are: fungal cells of the genus Aspergillus, Rhizopus, Trichoderma, Neurospora, Mucor, Penicillium, etc., such as yeasts of the genera Kluyveromyces, Saccharomyces, Schizosaccharomyces, Trichosporon, Schwanniomyces, Hansenula, Pichia and the like. Suitable host systems are, for example, fungi such as Aspergilli, for example Aspergillus niger (ATCC 9142) or Aspergillus ficuum (NRLL 3135) or Trichoderma (eg Trichoderma reesei QM6a) and yeasts such as Saccharomyces, for example Saccharomyces cerevisiae or Pichia, for example Pichia pastoris or Hansenula, for example H polymorphic (DSMZ 70277). Such microorganisms may be obtained from recognized depositories, eg the American Type Culture Collection (ATCC), the Centraalbureau voor Schimmelcultures (CBS) or the German Collection for Microorganisms and Cell Cultures GmbH (DSMZ) or any other depositories. The expression cassette may contain, in the 5'-3 'direction of transcription, a transcriptional and translational initiation region of the polynucleotide of the invention and a transcription and termination region that is functional in vivo or in vitro. The termination region may be native to the transcription initiation region or may be native or of other origin with respect to the polynucleotide. The regulatory sequences may be located upstream (5 'non-coding sequences), within (intron) or downstream (3' non-coding sequences) of a coding sequence, and associated with transcription, RNA processing or stability and / or translation of the coding sequence affect coding sequence. Regulator sequences may include, without limitation, enhancers, promoters, repressor binding sites, translational leader sequences, introns, or polyadenylation signal sequences. They may include natural and synthetic sequences as well as sequences that are a combination of synthetic and natural sequences.
Der erfindungsgemäß verwendete Vektor kann auch geeignete Sequenzen zur Amplifikation der Expression umfassen. The vector used in the invention may also comprise suitable sequences for amplification of expression.
Beispiele für Promotoren, die erfindungsgemäß verwendet werden können, sind Promotoren, von denen bekannt ist, dass sie die Expression in den eukaryotischen Zellen kontrollieren. Beliebige Promotoren mit der Fähigkeit zur Expression in Fadenpilzen können verwendet werden. Beispiele sind ein Promotor, der stark durch Stärke oder Zellulose induziert wird, z. B. ein Promotor für Glucoamylase oder a- Amylase aus der Gattung Aspergillus oder für Cellulase (Cellobiohydrolase) aus der Gattung Trichoderma, ein Promotor für Enzyme im glykolytischen Stoffwechselweg, wie beispielsweise Phosphoglyceratkinase (PGK) und Glycerinaldehyd-3-phosphat- dehydrogenase (GPD), etc.. Bevorzugt ist der Cellobiohydrolase-I-, der Cellobiohydrolase-Il-, der Amylase-, der Glucoamylase-, der Xylanase- oder der Enolase-Promotor. Examples of promoters which can be used in the present invention are promoters known to control expression in the eukaryotic cells. Any promoters capable of expression in filamentous fungi can be used. Examples are a promoter which is strongly induced by starch or cellulose, e.g. A promoter for glucoamylase or a-amylase from the genus Aspergillus or for cellulase (cellobiohydrolase) from the genus Trichoderma, a promoter for enzymes in the glycolytic pathway, such as phosphoglycerate kinase (PGK) and glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase (GPD) , etc. The cellobiohydrolase I, the cellobiohydrolase II, the amylase, the glucoamylase, the xylanase or the enolase promoter is preferred.
Zusätzlich zur Verwendung eines speziellen Promotors können andere Typen von Elementen die Expression von Transgenen beeinflussen. Insbesondere wurde gezeigt, dass Introns das Potenzial zur Verstärkung der Transgenexpression besitzen. In addition to using a particular promoter, other types of elements can affect the expression of transgenes. In particular, introns have been shown to have the potential to enhance transgene expression.
Die Expressionskassette kann noch weitere Elemente umfassen, beispielsweise solche, die durch endogene oder exogene Elemente wie Zinkfinger-Proteine, einschließlich natürlich vorkommender Zinkfinger-Proteine oder chimärer Zinkfinger- Proteine, reguliert werden können. Die erfindungsgemäß verwendete Expressionskassette kann ferner Enhancer- Elemente oder stromaufwärtige Promotor-Elemente enthalten. Vektoren zur erfindungsgemäßen Verwendung können so konstruiert werden, dass sie ein Enhancer-Element enthalten. Die erfindungsgemäßen Konstrukte umfassen somit das Gen von Interesse zusammen mit einer 3'-DNA-Sequenz, die als Signal wirkt, um die Transkription zu terminieren und die Polyadenylierung der so erhaltenen mRNA zu erlauben. Es können beliebige Signalsequenzen verwendet werden, die die Sekretion aus dem gewählten Wirtsorganismus ermöglichen. Eine bevorzugte Signalsequenz ist die Phospholipase-Signalsequenz aus Aspergillus fumigatus oder daraus abgeleitete Signalsequenzen für die Sekretion aus filamentösen Pilzen. Es kann auch eine spezielle Leadersequenz verwendet werden, da die DNA- Sequenz zwischen der Transkriptionsstartstelle und dem Start der kodierenden Sequenz, d.h. der nicht-translatierten Leadersequenz die Genexpression beeinflussen kann. Bevorzugte Leadersequenzen umfassen Sequenzen, die die optimale Expression des angehefteten Gens steuern, d.h. sie umfassen eine bevorzugte Consensus-Leader-Sequenz, die die mRNA-Stabilität erhöht oder erhält und eine ungeeignete Translationsinitiation verhindert. Die Wahl solcher Sequenzen ist einem Fachmann auf dem Gebiet gut bekannt. The expression cassette may include other elements, for example, those that can be regulated by endogenous or exogenous elements, such as zinc finger proteins, including naturally occurring zinc finger proteins or zinc protein chimeric proteins. The expression cassette used in the invention may further contain enhancer elements or upstream promoter elements. Vectors for use in the invention can be engineered to contain an enhancer element. The constructs of the invention thus comprise the gene of interest together with a 3 'DNA sequence which acts as a signal to terminate transcription and allow polyadenylation of the mRNA thus obtained. Any signal sequences that allow secretion from the chosen host organism can be used. A preferred signal sequence is the phospholipase signal sequence from Aspergillus fumigatus or signal sequences derived therefrom for secretion from filamentous fungi. A specific leader sequence can also be used since the DNA sequence between the transcription start site and the start of the coding sequence, ie the untranslated leader sequence, can influence gene expression. Preferred leader sequences include sequences that direct the optimal expression of the attached gene, ie, they include a preferred consensus leader sequence that enhances or maintains mRNA stability and prevents inappropriate translation initiation. The choice of such sequences is well known to one skilled in the art.
Um die Möglichkeit, der Identifikation der Transformanten zu verbessern, kann ein selektierbares oder screenbares Markergen in die Expressionskassette aufgenommen werden. Derartige Markergene sind einem Fachmann auf dem Gebiet gut bekannt. To enhance the ability to identify the transformants, a selectable or screenable marker gene can be incorporated into the expression cassette. Such marker genes are well known to one skilled in the art.
Die Expressionskassette oder ein Vektorkonstrukt, das die Expressionskassette enthält, wird in eine Wirtszelle eingeführt. Eine Vielzahl von Techniken ist verfügbar und einem Fachmann auf dem Gebiet zur Einschleusung von Konstrukten in eine Wirtszelle gut bekannt. Die Transformation mikrobieller Zellen kann unter Verwendung von Polyethylenglykol, Calciumchlorid, viraler Infektion, DEAE-Dextran, Phageninfektionen, Elektroporation und anderen auf dem Fachgebiet bekannten Methoden durchgeführt werden. Die Transformation von Pilzen kann nach Penttilä et al., Gene 61 :155-164, 1987 durchgeführt werden. Die Einschleusung eines rekombinanten Vektors in Hefen kann nach an sich bekannten Verfahren einschließlich Elektroporation, Verwendung von Sphäroplasten, Lithiumacetat und dergleichen durchgeführt werden. Sobald die erfindungsgemäße Expressionskassette bzw. DNA-Sequenz erhalten ist, kann sie in Vektoren nach an sich bekannten Verfahren eingefügt werden, um das kodierte Polypeptid in geeigneten Wirtssystemen zu überexprimieren. Jedoch können auch DNA-Sequenzen als solche verwendet werden, um geeignete Wirtssysteme der Erfindung zu transformieren, um eine Überexpression des codierten Polypeptids zu erzielen. The expression cassette or a vector construct containing the expression cassette is introduced into a host cell. A variety of techniques are available and well known to those skilled in the art for introducing constructs into a host cell. The transformation of microbial cells can be carried out using polyethylene glycol, calcium chloride, viral infection, DEAE-dextran, phage infections, electroporation and other methods known in the art. The transformation of fungi can be performed according to Penttila et al., Gene 61: 155-164, 1987. The introduction of a recombinant vector into yeasts can be carried out by per se known methods including electroporation, use of spheroplasts, lithium acetate and the like. Once the expression cassette or DNA sequence of the present invention is obtained, it can be inserted into vectors according to methods known per se in order to overexpress the encoded polypeptide in suitable host systems. However, DNA sequences as such can also be used to transform suitable host systems of the invention to achieve overexpression of the encoded polypeptide.
Sobald eine erfindungsgemäße DNA-Sequenz in einer geeigneten Wirtszelle in einem geeigneten Medium exprimiert wurde, kann die kodierte Phospholipase entweder aus dem Medium, falls die Phospholipase in das Medium sezerniert wird oder aus dem Wirtsorganismus, falls die Phospholipase intrazellulär z. B. im periplasmatischen Raum vorhanden ist, nach an sich bekannten Verfahren aufkonzentriert und/oder isoliert werden. Bekannte Verfahren der Abtrennung der unlöslichen Bestandteile des Kulturmediums und der Biomasse gefolgt von Verfahren zur Aufkonzentrierung der Phospholipase können zur Herstellung von konzentrierten Phospholipaselösungen oder als Vorbereitung zur Trocknung der Phospholipase angewendet werden. Beispielsweise können Filtrationsverfahren oder Zentrifugationsverfahren zur Abtrennung der unlöslichen Bestandteile verwendet werden gefolgt von Ultrafiltrationsverfahren zur Aufkonzentrierung oder es werden Cross-flow-Filtrationsverfahren angewendet. Die Trocknung kann durch Gefrier- und Sprühtrocknen, Granulationsverfahren, Extrudierung oder andere Verfahren erfolgen. Bekannte Verfahren der Proteinreinigung können verwendet werden, um die erfindungsgemäßen Phospholipasen zu isolieren. Beispielsweise können verschiedene chromatographische oder gelchromatographische Verfahren einzeln oder in Kombination verwendet werden. In Abhängigkeit von der verwendeten Wirtszelle bei einem rekombinanten Produktionsverfahren kann das erfindungsgemäße Enzym kovalent durch Glykosilierung modifiziert sein oder nicht. In eukaryotischen Zellen dient die Glykosilierung der sezernierten Proteine dazu, die Proteinfaltung, die Konformationsstabilität, die thermische Stabilität und die Resistenz gegenüber Proteolyse zu modulieren. Im Hinblick auf eine spezifische Anwendung der Phospholipase kann eine glykosilierte Variante des Enzyms gegenüber einer nicht-glykosilierten Variante bevorzugt sein. Die Erfindung betrifft auch isolierte oder im Wesentlichen gereinigte Nukleinsäure- oder Proteinzusammensetzungen. Dabei bezeichnet ein isoliertes und gereinigtes Polynukleotid/Polypeptid bzw. Segment davon ein Polynukleotid bzw. Polypeptid bzw. Segment davon, das isoliert aus seiner nativen Umgebung und in gereinigter Form zur weiteren Verwendung vorliegt. Ein isoliertes Polynukleinsäuresegment oder Polypeptid kann in gereinigter Form vorliegen oder kann in einer nicht nativen Umgebung vorliegen, wie beispielsweise in einer transgenen Wirtszelle. Beispielsweise ist ein isoliertes oder gereinigtes Polynukleotidsegment oder Protein oder ein biologisch aktiver Teil davon im Wesentlichen frei von weiterem zellulärem Material oder Kulturmedium bei Produktion nach rekombinanten Techniken oder im Wesentlichen frei von chemischen Vorläufern oder anderen chemischen Verbindungen. Bevorzugt ist ein isoliertes Polynukleotid frei von Sequenzen (bevorzugt Protein-kodierenden Sequenzen) die natürlicherweise die Nukleinsäure (d.h. Sequenzen, die an den 5'- und 3'-Enden der Nukleinsäure lokalisiert sind) in der genomischen DNA des Organismus aus dem die Nukleinsäure stammt, flankieren. Beispielsweise kann gemäß verschiedenen Ausführungsformen das isolierte Nukleinsäuremolekül weniger als etwa 5 kb, 4 kb, 3 kb, 2 kb, 1 kb, 0,5 kb oder 0,1 kb Nukleotidsequenzen enthalten, die natürlicherweise das Nukleinsäuremolekül in der genomischen DNA der Zelle, aus der die Nukleinsäure abgeleitet ist, flankieren. Ein Protein, das im Wesentlichen frei von zellulärem Material ist, umfasst Zusammensetzungen von Protein oder Polypeptid mit weniger als etwa 70%, 50%, 30%, 20%, 10%, 5% (bezogen auf das Trockengewicht) von verunreinigendem Protein. Wenn das erfindungsgemäße Protein oder ein biologisch aktives Fragment davon rekombinant produziert wird, umfasst bevorzugt das Kulturmedium weniger als etwa 70%, 50%, 30%, 20%, 10% oder 5% (bezogen auf das Trockengewicht) der chemischen Vorläufer oder nicht-proteinartigen chemischen Substanzen. Once a DNA sequence of the invention has been expressed in a suitable host cell in a suitable medium, the encoded phospholipase can be secreted either from the medium if the phospholipase is secreted into the medium or from the host organism if the phospholipase is intracellularly e.g. B. is present in the periplasmic space, concentrated and / or isolated according to known methods. Known methods of separating the insoluble components of the culture medium and the biomass followed by methods for concentrating the phospholipase can be used to prepare concentrated phospholipase solutions or as a preparation for drying the phospholipase. For example, filtration methods or centrifugation methods may be used to separate the insoluble components followed by ultrafiltration methods for concentration or cross-flow filtration methods. Drying may be by freeze and spray drying, granulation, extrusion or other methods. Known methods of protein purification can be used to isolate the phospholipases of the present invention. For example, various chromatographic or gel chromatographic methods can be used singly or in combination. Depending on the host cell used in a recombinant production process, the enzyme of the invention may or may not be covalently modified by glycosylation. In eukaryotic cells, glycosylation of the secreted proteins serves to modulate protein folding, conformational stability, thermal stability, and resistance to proteolysis. With regard to a specific application of the phospholipase, a glycosylated variant of the enzyme may be preferred over a non-glycosylated variant. The invention also relates to isolated or substantially purified nucleic acid or protein compositions. An isolated and purified polynucleotide / polypeptide or segment thereof refers to a polynucleotide or polypeptide or segment thereof which is isolated from its native environment and in purified form for further use. An isolated polynucleic acid segment or Polypeptide may be in purified form or may be in a non-native environment, such as in a transgenic host cell. For example, an isolated or purified polynucleotide segment or protein or biologically active portion thereof is substantially free of further cellular material or culture medium when produced by recombinant techniques or substantially free of chemical precursors or other chemical compounds. Preferably, an isolated polynucleotide is free of sequences (preferably protein coding sequences) that naturally derive the nucleic acid (ie, sequences located at the 5 'and 3' ends of the nucleic acid) in the genomic DNA of the organism from which the nucleic acid is derived flank. For example, according to various embodiments, the isolated nucleic acid molecule may comprise less than about 5 kb, 4 kb, 3 kb, 2 kb, 1 kb, 0.5 kb or 0.1 kb nucleotide sequences that naturally comprise the nucleic acid molecule in the genomic DNA of the cell flanking the nucleic acid is derived. A protein that is substantially free of cellular material includes protein or polypeptide compositions having less than about 70%, 50%, 30%, 20%, 10%, 5% (by dry weight) of contaminating protein. Preferably, when the protein or a biologically active fragment thereof of the invention is recombinantly produced, the culture medium comprises less than about 70%, 50%, 30%, 20%, 10%, or 5% (by dry weight) of the chemical precursors or not. proteinaceous chemical substances.
Die Erfindung betrifft auch Phospholipasezusammensetzungen, die das erfindungsgemäße Polypeptid enthalten. Im Allgemeinen sind Phospholipasezusammensetzungen flüssig oder trocken. Flüssige Zusammensetzungen enthalten das Phospholipaseenzym bevorzugt in einer gereinigten oder angereicherten Form. Jedoch können auch Hilfsstoffe wie beispielsweise ein Stabilisator und/oder Glycerin, Sorbit oder Monopropylenglykol, Additive wie Salze, Zucker, Konservierungsstoffe, Mittel zur Einstellung des pH- Werts und Proteine zugesetzt werden. Typische Flüssigzusammensetzungen sind wässrige oder ölige Aufschlämmungen. The invention also relates to phospholipase compositions containing the polypeptide of the invention. In general, phospholipase compositions are liquid or dry. Liquid compositions preferably contain the phospholipase enzyme in a purified or enriched form. However, adjuvants such as a stabilizer and / or glycerin, sorbitol or monopropylene glycol, additives such as salts, sugars, preservatives, pH adjusters and proteins may also be added. Typical liquid compositions are aqueous or oily slurries.
Trockenzusammensetzungen können gefriergetrocknete, sprühgetrocknete, granulierte oder extrudierte Zusammensetzungen sein, die ausschließlich das Enzym enthalten können. Trockenzusammensetzungen können Granulate sein, die leicht beispielsweise mit Nahrungsmitteln oder Futterkomponenten gemischt werden können oder bevorzugter eine Komponente eines Prämix bilden. Die Teilchengröße des Enzymgranulats ist bevorzugt mit der der anderen Komponenten des Gemisches kompatibel. Dies ermöglicht sichere und zweckdienliche Mittel, um Enzyme beispielsweise in prozessierte Nahrungsmittel, Prämixe oder Tierfutter einzuarbeiten. Dry compositions may be freeze-dried, spray-dried, granulated or extruded compositions which may contain only the enzyme. Dry compositions can be granules that can be easily blended with, for example, food or feed components, or more preferably form a component of a premix. The particle size of the enzyme granules is preferably that of the other components of the mixture compatible. This allows safe and convenient means to incorporate enzymes into, for example, processed foods, premixes or animal feed.
Trockenzusammensetzungen können auch andere Additive wie z.B. Salze, ins- besondere Phosphatsalze und deren Anhydroformen und Stabilisierungsmittel wie Polyvinylpyrrolidon etc. enthalten um bestimmte Bedingungen, wie z.B. den pH-Wert in der Anwendung zu regulieren. Dry compositions may also contain other additives, e.g. Salts, in particular phosphate salts and their anhydroforms, and stabilizers such as polyvinylpyrrolidone, etc., contain certain conditions, such as e.g. to regulate the pH in the application.
Auf ähnliche Weise kann ein Nahrungsmitteladditiv gemäß dieser Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit anderen Nahrungsmittelkomponenten vereinigt werden, wodurch verarbeitete Nahrungsmittelprodukte erzeugt werden. Solche anderen Nahrungsmittelkomponenten umfassen ein oder mehrere Enzymsupplemente, Vitamine, Mineralien und Spurenelemente. Das so erhaltene kombinierte Nahrungsergänzungsmittel kann dann in einer geeigneten Menge mit anderen Nahrungsmittel-Komponenten wie Getreide und Pflanzenproteinen vermischt werden, um ein verarbeitetes Nahrungsmittel zu ergeben. Die Verarbeitung dieser Komponenten zu einem verarbeiteten Nahrungsmittel kann unter Verwendung an sich bekannter Verarbeitungsvorrichtungen durchgeführt werden. In einer bevorzugten Ausführungsform umfassen die erfindungsgemäßen Phospholipasezusammensetzungen zusätzlich eine wirksame Menge eines oder mehrerer Enzyme für Nahrungs- oder Futtermittel oder für die Anwendung in Vorstufen zur Herstellung von Nahrungs- oder Futtermitteln, oder bei der Anwendung in der Textilindustrie, bevorzugt ausgewählt aus alpha-Galactosidasen, beta- Galactosidasen, Laccasen, anderen Phospholipasen, Phosphatasen, Endoglucanasen, insbesondere endo-beta-1 ,4-Glucanasen, endo-beta-1 ,3(4)- Glucanasen, endo-1 ,2-beta-Glucanasen und endo-1 ,3-alpha-Glucanasen, Cellulasen, Xylosidasen, Galactanasen, insbesondere Arabinogalactan-endo-1 ,4- beta-Galactosidasen und Arabinogalactan-endo-1 , 3-beta-Galactosidasen, Pectin- abbauenden Enzymen, insbesondere Pectinasen, Pectinesterasen, Pectinlyasen, Polygalacturonasen, Arabananasen, Rhamnogalacturonasen,Similarly, a food additive according to this embodiment of the present invention may be combined with other food components to produce processed food products. Such other food components include one or more enzyme supplements, vitamins, minerals and trace elements. The combined dietary supplement thus obtained may then be mixed in an appropriate amount with other food components, such as cereals and vegetable proteins, to yield a processed food. The processing of these components into a processed foodstuff may be carried out using processing devices known per se. In a preferred embodiment, the phospholipase compositions of the invention additionally comprise an effective amount of one or more enzymes for food or feed or for use in precursors for the production of food or feed, or for use in the textile industry, preferably selected from alpha-galactosidases, beta-galactosidases, laccases, other phospholipases, phosphatases, endoglucanases, in particular endo-beta-1, 4-glucanases, endo-beta-1, 3 (4) -glucanases, endo-1, 2-beta-glucanases and endo-1 , 3-alpha-glucanases, cellulases, xylosidases, galactanases, in particular arabinogalactan-endo-1, 4-beta-galactosidases and arabinogalactan-endo-1,3-beta-galactosidases, pectin degrading enzymes, especially pectinases, pectin esterases, pectin lyases, Polygalacturonases, arabananases, rhamnogalacturonases,
Rhamnogalacturonanacetylesterasen, Rhamnogalacturonan-alpha-Rhamnosidasen, Pectatlyasen und alpha-Galacturonidasen, Mannanasen, beta-Mannosidasen, Mannanacetylesterasen, Xylanacetylesterasen, Proteasen, Xylanasen, Arabinoxylanasen, lipolytischen Enzymen wie Lipasen, Digalactosid-Diglycerid Esterasen und Cutinasen, und andere Enzyme wie Laccasen und Transglutaminasen. Die erfindungsgemäßen Phospholipasen können für eine Vielzahl von Anwendungen verwendet werden. Beispiele hierfür sind Anwendungen beim Backen und in der Tierernährung sowie bei der Herstellung von Kraftstoffen aus erneuerbaren Energiequellen, zum Beispiel Rapssamen, bzw. in der Verarbeitung von Textilrohstoffen. Rhamnogalacturonanacetylesterases, rhamnogalacturonan-alpha-rhamnosidases, pectatlyases and alpha-galacturonidases, mannanases, beta-mannosidases, mannanacetylesterases, xylanacetylesterases, proteases, xylanases, arabinoxylanases, lipolytic enzymes such as lipases, digalactoside-diglyceride esterases and cutinases, and other enzymes such as laccases and transglutaminases. The phospholipases of the invention can be used for a variety of applications. Examples include applications in baking and animal nutrition and in the production of fuels from renewable energy sources, such as rapeseed, and in the processing of textile raw materials.
Eine bevorzugte Anwendung ist die Verwendung der erfindungsgemäßen Polypeptide mit Phospholipaseaktivität in Verfahren zur Entschleimung von pflanzlichem Öl. Dabei wird zum Beispiel das zu entschleimende Speiseöl mit einem erfindungsgemäßen Polypeptid behandelt, wodurch der Hauptteil der Phospholipide hydrolysiert wird, und anschließend wird die die hydrolysierten Phospholipide enthaltende wässrige Phase von dem Öl abgetrennt. Ein derartiges Verfahren eignet sich besonders zur Reinigung von Speiseölen, die Phospholipide enthalten, zum Beispiel von Pflanzenölen wie Sojabohnenöl, Rapssamenöl und Sonnenblumenöl. A preferred application is the use of the polypeptides of the invention having phospholipase activity in methods of degumming vegetable oil. In this case, for example, the edible oil to be degummed is treated with a polypeptide according to the invention, whereby the main part of the phospholipids is hydrolyzed, and then the aqueous phase containing the hydrolyzed phospholipids is separated from the oil. Such a process is particularly suitable for the purification of edible oils containing phospholipids, for example vegetable oils such as soybean oil, rapeseed oil and sunflower oil.
Vor der Phospholipasebehandlung wird das Öl bevorzugt vorbehandelt, um Schleimstoffe zu entfernen, beispielsweise durch Feuchtraffinieren. Typischerweise enthält das Öl 50 bis 850 ppm Phosphor als Phospholipid zu Beginn der Behandlung mit der erfindungsgemäßen Phospholipase. Nach der Behandlung beträgt der Phosphorwert typischerweise zwischen 2 und 10 ppm. Prior to phospholipase treatment, the oil is preferably pretreated to remove mucilage, for example, by wet refining. Typically, the oil will contain 50 to 850 ppm of phosphorous phospholipid at the beginning of treatment with the phospholipase of the present invention. After treatment, the phosphorus value is typically between 2 and 10 ppm.
Die Phospholipasebehandlung wird üblicherweise so durchgeführt, dass die Phospholipase in einer wässrigen Lösung dispergiert wird, bevorzugt als Tröpfchen mit einem durchschnittlichen Durchmesser von <10 μιτι. Die Menge an Wasser beträgt bevorzugt 0,5 bis 5 Gew.-% (w/w) bezogen auf das Öl. Gegebenenfalls kann ein Emulgator zugesetzt werden. Es kann mechanisch gerührt werden, um eine Emulsion aufrechtzuerhalten. Die Behandlung mit Phospholipase kann bei einem pH- Wert im Bereich von etwa 3,5 bis etwa 5,0 durchgeführt werden. Der Verfahrens-pH- Wert kann im Bereich von etwa 3,5 bis etwa 5, bevorzugt 3,8 bis 4,5 und am bevorzugtesten 4,0 bis 4,2 liegen, um die Leistungsfähigkeit des Enzyms zu maximieren. Der pH-Wert kann beispielsweise durch Zugabe von Zitronensäure, einem Citratpuffer, Phosphorsäure oder Salzsäure eingestellt werden. Eine geeignete Temperatur beträgt allgemein 30°-70°C, bevorzugt 45°-65°C und am bevorzugtesten 55°-62°C. Die Reaktionszeit beträgt typischerweise 1 bis 12 Stunden, bevorzugt 2 bis 6 Stunden. Eine geeignete Enzymdosierung beträgt üblicherweise 120 bis 3000 Einheiten pro kg Öl, bevorzugt 250 bis 2000 und am bevorzugtesten 750 bis 1500 Einheiten pro kg Öl. Die Phospholipasebehandlung kann chargenweise, zum Beispiel in einem Tank unter Rühren, durchgeführt werden oder kann kontinuierlich sein, beispielsweise in einer Reihe von Tankreaktoren unter Rühren. An die Phospholipasebehandlung schließt sich die Abtrennung einer wässrigen Phase und einer Ölphase an. Die Abtrennung kann durch herkömmliche Mittel, zum Beispiel Zentrifugation, durchgeführt werden. Die wässrige Phase enthält Phospholipasen und das Enzym kann zur Verbesserung der Ökonomie des Verfahrens erneut verwendet werden. The phospholipase treatment is usually carried out so that the phospholipase is dispersed in an aqueous solution, preferably as droplets with an average diameter of <10 μm. The amount of water is preferably 0.5 to 5 wt .-% (w / w) based on the oil. Optionally, an emulsifier may be added. It can be stirred mechanically to maintain an emulsion. The treatment with phospholipase may be carried out at a pH in the range of about 3.5 to about 5.0. The process pH may range from about 3.5 to about 5, preferably 3.8 to 4.5, and most preferably 4.0 to 4.2 in order to maximize the performance of the enzyme. The pH can be adjusted, for example, by adding citric acid, a citrate buffer, phosphoric acid or hydrochloric acid. A suitable temperature is generally 30 ° -70 ° C, preferably 45 ° -65 ° C, and most preferably 55 ° -62 ° C. The reaction time is typically 1 to 12 hours, preferably 2 to 6 hours. A suitable enzyme dosage is usually 120 to 3000 units per kg of oil, preferably 250 to 2000 and most preferably 750 to 1500 units per kg of oil. The phospholipase treatment can be carried out in batches, for example in a tank with stirring, or it can be continuous, for example in a series of tank reactors with stirring. The phospholipase treatment is followed by the separation of an aqueous phase and an oil phase. The separation can be carried out by conventional means, for example centrifugation. The aqueous phase contains phospholipases and the enzyme can be reused to improve the economy of the process.
Die Behandlung kann unter Verwendung an sich bekannter Verfahren durchgeführt werden. The treatment can be carried out using methods known per se.
Die erfindungsgemäße Phospholipase kann auch vorteilhafterweise zur Herstellung von Teig und Backwaren verwendet werden, wobei in den Teig eine wirksame Menge eines erfindungsgemäßen Polypeptids eingearbeitet wird. Durch den Zusatz eines erfindungsgemäßen Polypeptids mit Phospholipaseaktivität können eine oder mehrere Eigenschaften des Teigs oder des aus dem Teig erhaltenen Backprodukts, verglichen mit einem Teig oder Backprodukt ohne Zusatz eines erfindungsgemäßen Polypeptids mit Phospholipaseaktivität, verbessert werden. The phospholipase according to the invention can also be advantageously used for the preparation of dough and bakery products, wherein an effective amount of a polypeptide according to the invention is incorporated in the dough. By adding a polypeptide of the invention having phospholipase activity, one or more properties of the dough or baked product obtained from the dough can be improved as compared to a dough or baked product without the addition of a polypeptide of the invention having phospholipase activity.
Bei der Teigbereitung unter Verwendung der erfindungsgemäßen Phospholipase kann die Phospholipase dem Teig selbst, jedem beliebigen Inhaltsstoff, aus dem der Teig hergestellt wird, und/oder einem Gemisch aus Teiginhaltsstoffen, aus denen der Teig hergestellt wird, zugesetzt werden. Ein erfindungsgemäßes Polypeptid mit Phospholipaseaktivität kann somit in jeder Stufe der Teigherstellung als solcher zugesetzt werden oder kann in ein, zwei oder mehreren Stufen zugesetzt werden. Eine wirksame Menge soll hier eine Menge an Phospholipase bezeichnen, die ausreicht einen messbaren Effekt auf mindestens eine Eigenschaft von Interesse des Teigs und/oder des Backprodukts hervorzurufen. In dough making using the phospholipase of the invention, the phospholipase can be added to the dough itself, any ingredient from which the dough is made, and / or a mixture of dough ingredients from which the dough is made. A polypeptide with phospholipase activity according to the invention can thus be added as such at any stage of the dough preparation or can be added in one, two or more stages. An effective amount is meant herein to refer to an amount of phospholipase sufficient to produce a measurable effect on at least one property of interest in the dough and / or the baked product.
Der Ausdruck „verbesserte Eigenschaft" ist hier als jede Eigenschaft des Teigs und/oder eines Produkts, das aus dem Teig erhalten wird, insbesondere einer Backware, definiert, die durch die Wirkung der Phospholipase bezogen auf den Teig oder das Produkt, dem die erfindungsgemäße Phospholipase nicht zugesetzt wurde, verbessert wurde. Die verbesserte Eigenschaft kann beispielsweise umfassen: erhöhte Teigstärke, erhöhte Elastizität des Teigs, verbesserte Stabilität des Teigs, verringerte Klebrigkeit des Teigs, verbesserte Extensibilität des Teigs, verbesserte Maschinengängigkeit des Teigs, erhöhtes Volumen des Backprodukts, verbesserte Krumenstruktur des Backprodukts, verbesserte Weichheit des Backprodukts, verbessertes Aroma des Backprodukts und/oder verzögertes Altbackenwerden des Backprodukts. Verfahren zur Bestimmung dieser Eigenschaften sind im Stand der Technik gut bekannt. The term "improved property" is defined herein as any property of the dough and / or a product obtained from the dough, in particular a baked good, which is defined by the action of the phospholipase relative to the dough or product containing the phospholipase of the invention The improved property may include, for example: increased dough strength, increased dough elasticity, improved dough stability, reduced dough stickiness, improved extensibility of the dough, improved machinability of the dough, increased volume of the baked product, improved Crumb structure of the baked product, improved softness of the baked product, improved flavor of the baked product and / or delayed staling of the baked product. Methods for determining these properties are well known in the art.
Ein Teig wird hier definiert als Gemisch aus Mehl und anderen Inhaltsstoffen, das fest genug ist um geknetet oder gewalzt zu werden. Der Teig kann frisch gefroren, vorgegart oder vorgebacken sein. Der Ausdruck „Backprodukt" bezeichnet hier jedes Produkt, das aus einem Teig hergestellt wird und entweder einen weichen oder krossen Charakter besitzt. Beispiele für Backprodukte, die unter Verwendung einer erfindungsgemäßen Phospholipase hergestellt werden können, sind beispielsweise Brot (insbesondere Weißbrot, Vollkornbrot oder Roggenbrot), typischerweise in Form von Laiben oder Stangenbrot vom Typ französisches Baguette, Pasta, Pitabrot, Tortillas, Tacos, Kuchen, Pfannkuchen, Kekse und Kleingebäck, gekochtes Brot, doppelt gebackenes Brot und dergleichen. A dough is defined here as a mixture of flour and other ingredients that is solid enough to be kneaded or rolled. The dough may be freshly frozen, pre-cooked or prebaked. As used herein, the term "baked product" refers to any product made from a dough that is either soft or crispy in character, and examples of baked products that can be made using a phospholipase of the invention include bread (especially white bread, wholemeal bread, or rye bread). typically French loaf or baguette, pasta, pita bread, tortillas, tacos, cakes, pancakes, biscuits and biscuits, cooked bread, double-baked bread and the like.
Bei der Herstellung dieser Backwaren kann das erfindungsgemäße Polypeptid mit Phospholipaseaktivität und/oder ein oder mehrere weitere Enzyme in beliebigen Formulierungen zugesetzt werden, die für die jeweilige Verwendung geeignet sind, zum Beispiel in trockener Form, als Flüssigkeit oder als Prämix. Ferner können ein oder mehrere weitere Enzyme dem Teig ebenfalls zugesetzt werden. Diese weiteren Enzyme können beliebigen Ursprungs sein und zum Beispiel von Säugetieren und Pflanzen abstammen. Bevorzugt sind sie mikrobiellen Ursprungs und stammen besonders bevorzugt von Bakterien oder Pilzen ab. In the preparation of these baked goods, the polypeptide according to the invention having phospholipase activity and / or one or more further enzymes may be added in any formulations which are suitable for the particular use, for example in dry form, as a liquid or as a premix. Further, one or more other enzymes may also be added to the dough. These other enzymes can be of any origin and are derived, for example, from mammals and plants. Preferably, they are of microbial origin and more preferably are derived from bacteria or fungi.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform können die weiteren Enzyme Amylasen wie α-Amylase (geeignet zur Erzeugung von Zuckern, die von Hefe fermentierbar sind, und zur Verzögerung des Altbackenwerdens) oder ß-Amylase, Cyclodextringlucanotransferase, Peptidase, insbesondere eine Exopeptidase (geeignet zur Verstärkung des Aromas), Transglutaminase, Lipase (geeignet zur Modifikation der in dem Teig oder den Teigbestandteilen vorhandenen Lipide um den Teig weicher zu machen), Phospholipase (nützlich zur Modifikation der Lipide, die in dem Teig oder in den Teigbestandteilen vorhanden sind, um den Teig weicher zu machen und die Gasretention in dem Teig zu verbessern), Cellulase, Hemicellulase, insbesondere eine Pentosanase wie Xylanase (nützlich für die Teilhydrolyse von Pentosanen, die die Extensibilität des Teigs verbessern), Proteasen (nützlich für die Klebererweichung, insbesondere bei Verwendung von Hartweizenmehl), Proteindisulfidisomerase (beispielsweise eine Proteindisulfidisomerase, die in der WO95/00636 offenbart ist), Glycosyltransferase, Peroxidase (nützlich zur Verbesserung der Konsistenz des Teigs, Laccase oder Oxidase, zum Beispiel eine Aldoseoxidase, Glucoseoxidase, Pyranoseoxidase, Lipoxygenase oder L- Aminosäureoxidase (nützlich zur Verbesserung der Konsistenz des Teigs) sein. According to a preferred embodiment, the further enzymes may include amylases such as α-amylase (suitable for producing sugars fermentable by yeast and delaying staling) or β-amylase, cyclodextrin glucanotransferase, peptidase, in particular an exopeptidase (suitable for enhancing aroma ), Transglutaminase, lipase (useful for modifying the lipids present in the dough or dough ingredients to soften the dough), phospholipase (useful for modifying the lipids present in the dough or dough ingredients to soften the dough) and improving gas retention in the dough), cellulase, hemicellulase, in particular a pentosanase such as xylanase (useful for the partial hydrolysis of pentosans, which improve the extensibility of the dough), proteases (useful for gluten softening, especially when using durum wheat flour), Protein disulphide isomerase (for example, a protein disulphide isomerase disclosed in WO95 / 00636), glycosyltransferase, peroxidase (useful for improving dough consistency, laccase or oxidase, for example aldose oxidase, glucose oxidase, pyranose oxidase, lipoxygenase or L-amino acid oxidase (useful for improving the consistency of the dough).
Diese(s) gegebenenfalls weiter zugesetzte(n) Enzym bzw. Enzyme kann bzw. können separat oder zusammen mit dem erfindungsgemäßen Polypeptid mit Phospholipaseaktivitat gegebenenfalls als Bestandteile von Back- bzw. Teighilfsmittel zugesetzt werden. Die Erfindung betrifft auch die Herstellung solcher Teige sowie die Herstellung entsprechender Backwaren aus diesen Teigen. These optionally further added enzyme (s) can be added separately or together with the polypeptide according to the invention having phospholipase activity, optionally as constituents of baking or dough auxiliary. The invention also relates to the production of such doughs and the production of corresponding baked goods from these doughs.
Die Erfindung betrifft ferner auch einen Prämix, zum Beispiel in Form einer Mehlzusammensetzung, zur Herstellung von Teig und/oder Backwaren aus Teig, wobei dieser Prämix erfindungsgemäße Polypeptide mit Phospholipaseaktivität umfasst. The invention further relates to a premix, for example in the form of a flour composition, for the production of dough and / or baked goods from dough, this premix comprising polypeptides according to the invention having phospholipase activity.
Die erfindungsgemäßen Polypeptide mit Phospholipaseaktivität können auch als Zusatz zu Tierfutter verwendet werden. Die Zugabe von Phospholipasen zu Futter verbessert die Effizienz der Futterverwertung bei Tieren. Dadurch wird das Wachstum der Tiere, die mit solchem Futter ernährt werden, verbessert. Dabei kann eine erfindungsgemäße Phospholipase als solche oder als Futterkonzentrat zugesetzt werden. Ferner kann die Phospholipase auch über transgene Pflanzen dem Tierfutter zugesetzt werden, worin die Phospholipase durch heterologe Genexpression synthetisiert wurde. Verfahren zur Herstellung derartiger transgener Pflanzen sind in der EP0449376 offenbart. The polypeptides with phospholipase activity according to the invention can also be used as an additive to animal feed. The addition of phospholipases to feed improves the efficiency of feed utilization in animals. This improves the growth of the animals fed with such feed. In this case, a phospholipase according to the invention can be added as such or as feed concentrate. Further, the phospholipase may also be added via transgenic plants to the animal feed wherein the phospholipase has been synthesized by heterologous gene expression. Methods for producing such transgenic plants are disclosed in EP0449376.
Die erfindungsgemäßen Polypeptide mit Phospholipaseaktivität können auch bei dem Prozess des Scouring in der Textilrohstoffverarbeitung von z.B. Baumwollfasern eingesetzt werden um die weitere Bearbeitung der Fasern zu erleichtern. Die durch das Scouring erzielten Verbesserungen wirken sich auf das Verhalten beim Anfärben wie auch die weitere mechanische und enzymatische Verarbeitung der Faser wie auch des daraus hergestellten Gewebes aus. Das Gen für die aus dem Mikroorganismus Aspergillus fumigatus isolierten Phospholipase wurde in dem Plasmid pPL3949-Topo2.5 unter der Hinterlegungsnummer DSM 22741 am 02.07.2009 bei der Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen GmbH (DSMZ), Inhoffenstraße 7B, D-38124 Braunschweig gemäß den Bedingungen des Budapester Vertrag hinterlegt. Die Erfindung wird anhand der beigefügten Figuren näher erläutert. Es zeigen: The polypeptides with phospholipase activity according to the invention can also be used in the process of scouring in the textile raw material processing of eg cotton fibers in order to facilitate the further processing of the fibers. The improvements achieved by the scouring effect on the behavior during staining as well as the further mechanical and enzymatic processing of the fiber as well as the fabric made from it. The gene for the phospholipase isolated from the microorganism Aspergillus fumigatus was in the plasmid pPL3949-Topo2.5 under the accession number DSM 22741 on 02/07/2009 at the German Collection of Microorganisms and Cell Cultures GmbH (DSMZ), Inhoffenstraße 7B, D-38124 Braunschweig deposited under the terms of the Budapest Treaty. The invention will be explained in more detail with reference to the accompanying figures. Show it:
Figur 1 : IEF Gel von gereinigter Phospholipase aus Aspergillus fumigatus. FIG. 1: IEF gel of purified phospholipase from Aspergillus fumigatus.
Spur 1 : Markerprotein aus dem Isoelectric Focusing Calibration Kit, pH 2,5-6,5 Spur 2-3: Die Phospholipasebande bei pl ca. 4.1 ist mit einem Pfeil gekennzeichnet. Figur 2: T-Optimumskurve für die rekombinante Phospholipase exprimiert in Trichoderma reesei RH32664. Lane 1: Marker protein from the Isoelectric Focusing Calibration Kit, pH 2.5-6.5 Lane 2-3: The phospholipase band at pl ca. 4.1 is marked with an arrow. Figure 2: T-Optimum curve for the recombinant phospholipase expressed in Trichoderma reesei RH32664.
Figur 3: pH-Optimumskurve für die rekombinante Phospholipase exprimiert in Trichoderma reesei RH32664. FIG. 3: pH optimum curve for the recombinant phospholipase expressed in Trichoderma reesei RH32664.
Figur 4: Nukleotidesequenz und daraus abgeleitete Aminosäuresequenz des chromosomalen Phospholipase Gens aus Aspergillus fumigatus RH3949. Die Introns sind in Kursivschrift und die Aminosäuresequenz in Fettschrift geschrieben. (SEQ ID NO: 1 ) FIG. 4: Nucleotide sequence and amino acid sequence derived therefrom of the chromosomal phospholipase gene from Aspergillus fumigatus RH3949. The introns are in italics and the amino acid sequence in bold. (SEQ ID NO: 1)
Figur 5: Die Nukleotidsequenz des chromosomalen Phospholipasegens aus Aspergillus fumigatus RH3949 (SEQ ID NO: 1 ). FIG. 5: The nucleotide sequence of the chromosomal phospholipase gene from Aspergillus fumigatus RH3949 (SEQ ID NO: 1).
Figur 6: Die Aminosäuresequenz des Phospholipasegens aus Aspergillus fumigatus RH3949 (SEQ ID NO: 2) FIG. 6: The amino acid sequence of the phospholipase gene from Aspergillus fumigatus RH3949 (SEQ ID NO: 2)
Figur 7: Restriktionskarte des Vektors pPL3949-Topo2.5 FIG. 7: Restriction map of the vector pPL3949-Topo2.5
Figur 8: Restriktionskarte des Expressionsvektors pAB500-PL3949 FIG. 8: Restriction map of the expression vector pAB500-PL3949
Referenzbeispiel 1 Bestimmung der Phospholipaseaktivität Reference Example 1 Determination of phospholipase activity
1 Phospholipase Unit (PLU) entspricht der Enzymmenge, die unter Standardbedingungen 1 μιτιοΙ Fettsäure pro Minute aus Phosphatidylcholin freisetzt. Reagenzien: 1 Phospholipase Unit (PLU) corresponds to the amount of enzyme which liberates 1 μιτιοΙ fatty acid per minute from phosphatidylcholine under standard conditions. reagents:
Substratemulsion: Substrate emulsion:
1 g Epikuron 200 (gereinigtes Phosphatidylcholin aus Soja von Firma Lucas Meyer, jetzt erhältlich bei Cargill), 100 ml deionisiertes-Wasser und 5 ml 0,32 M CaC^-Lösung werden mit einem Ultra Turrax 2 min bei 24000 rpm homogenisiert.  1 g of Epikuron 200 (purified phosphatidylcholine from soy from Lucas Meyer, now available from Cargill), 100 ml of deionized water and 5 ml of 0.32 M CaCl 2 solution are homogenized with an Ultra Turrax for 2 min at 24,000 rpm.
Die Substratemulsion ist bei 4° - 8°C für 3 - 4 d haltbar.  The substrate emulsion is stable at 4 ° -8 ° C for 3-4 days.
Andere Lösungen: Other solutions:
0,32 MgC -Lösung, frische 3,3 mM Zitronensäure - Monohydrat- Lösung, 10 mM KOH-Lösung, 1 %-ige Triton X100 (Fa. Fluka) Lösung in VE-Wasser  0.32 MgC solution, fresh 3.3 mM citric acid monohydrate solution, 10 mM KOH solution, 1% Triton X100 (from Fluka) solution in demineralized water
Enzymlösung: Enzyme solution:
Die Enzympräparate werden in deionisiertem Wasser Die Enzym konzentration im Ansatz darf nicht über 2,5 U g"1 liegen. The enzyme preparations are in deionized water The enzyme concentration in the mixture must not exceed 2.5 U g "1 lie.
Durchführung: Execution:
Hauptwerte home values
10 ml Substratemulsion  10 ml substrate emulsion
10 ml 1 %-ige Triton X100-Lösung  10 ml of 1% Triton X100 solution
5 ml 3,3 mM Zitronensäure - Monohydrat- Lösung  5 ml of 3.3 mM citric acid monohydrate solution
wurden in einen 25-ml-Weithalserlenmeyerkolben pipettiert und 10 min auf 40°C temperiert. Der pH-Wert stellt sich auf ca. 3,3 - 3,5 ein. were pipetted into a 25 ml Weithalserlenmeyer flask and heated to 40 ° C for 10 min. The pH value is about 3.3-3.5.
Nach der Zugabe von 0,1 ml Enzymlösung wurde der Analysenansatz 10 min bei 40°C inkubiert. Nach Ablauf der Inkubationszeit wird mit 10mM KOH auf pH 10,0 titriert, wobei die ersten 5 ml KOH zügig (Dauer: ca.1 min) zugegeben werden. Der Verbrauch an KOH wird registriert.  After the addition of 0.1 ml of enzyme solution, the analysis batch was incubated at 40 ° C. for 10 min. After the incubation period is titrated with 10 mM KOH to pH 10.0, the first 5 ml of KOH are added quickly (duration: about 1 min). The consumption of KOH is registered.
Blindwerte blanks
Die Enzymstammlösung wird 15 min bei 95°C erhitzt und somit deaktiviert. Nach dem Abkühlen auf Raumtemperatur erfolgt die weitere Behandlung wie bei den Hauptwerten.  The enzyme stock solution is heated for 15 min at 95 ° C and thus deactivated. After cooling to room temperature, the further treatment is carried out as in the main values.
Eine Inkubation der Blindwerte ist nicht notwendig. Auswertung  An incubation of the blank values is not necessary. evaluation
AY KOH * CKOH * \000  AY KOH * CKOH * \ 000
PLU / g  PLU / g
At* Cs* v  At * Cs * v
VKOH (ml) Verbrauchdifferenz zwischen Blind und Hauptwert VKOH (ml) Consumption difference between blind and main value
CKOH (mol 1 ) Konzentration der KOH Lösung CKOH (mol 1 ) concentration of KOH solution
At (min) Inkubationszeit cs (g ml"1) Konzentration der Probe At (min) incubation period cs (g ml "1 ) Concentration of the sample
v (ml) eingesetztes Volumen v (ml) volume used
Referenzbeispiel 2 Reference Example 2
Phospholipaseschnelltest bei pH 3,5  Phospholipase rapid test at pH 3.5
Reagenzien: Substratemulsion: Reagents: Substrate emulsion:
1 g Epikuron-200 werden mit 100 g Milli Q Wasser und 5 ml 0,32 M Calciumchloridlosung versetzt und mit dem Ultra-Turrax homogenisiert (ca. 1 -2 min bei ca. 24000 rpm).  1 g Epikuron-200 are mixed with 100 g Milli Q water and 5 ml 0.32 M calcium chloride solution and homogenized with the Ultra-Turrax (about 1 -2 min at about 24000 rpm).
Für den Analysenansatz werden 10 ml dieser Substratemulsion mit 10 ml 1 %-iger Triton X-100-Lösung und 5 ml  For the analysis approach, 10 ml of this substrate emulsion with 10 ml of 1% Triton X-100 solution and 5 ml
3,3 mM Citronensäure-Monohydrat-Lösung versetzt.  3.3 mM citric acid monohydrate solution.
Freie Fettsäuren, Halbmikro-Test (Boehringer) Free fatty acids, semi-micro test (Boehringer)
(Der Halbmikro-Test enthält die Reagenzien für das Reaktionsgemisch A, Reaktionsgemisch B und das N-Ethylmaleinimid)  (The half-micro test contains the reagents for the reaction mixture A, reaction mixture B and the N-ethylmaleimide)
Durchführung: Execution:
5 μΙ verdünnte Enzymlösung werden in einer Mikrotiterplatte vorgelegt und mit 0,1 ml Substratemulsion versetzt. 5 μΙ diluted enzyme solution are placed in a microtiter plate and mixed with 0.1 ml of substrate emulsion.
Die Substrat/Enzym-Ansätze werden 10 min bei 40°C im Wasserbad inkubiert.  The substrate / enzyme mixtures are incubated for 10 min at 40 ° C in a water bath.
Anschließend werden 5 μΙ des Ansatzes in eine zweite Mikrotiterplatte zu 100 μΙ Subsequently, 5 μΙ of the batch in a second microtiter plate to 100 μΙ
Reaktionsgemisch A pipettiert und 5 min bei 40°C im Wasserbad inkubiert. Reaction mixture A pipetted and incubated for 5 min at 40 ° C in a water bath.
Nach Ablauf der Inkubationszeit werden 5 μΙ eines Gemisches im Verhältnis 1 :1 von Reaktionsgemisch B und N-Ethylmaleinimid-Lösung zugegeben und erneut 5 min bei After the incubation period 5 μΙ of a mixture in the ratio 1: 1 of reaction mixture B and N-ethylmaleimide solution are added and again for 5 min at
40°C inkubiert. 40 ° C incubated.
Phospholipaseaktivität ist an einer Rotfärbung des Reaktionsansatzes zu erkennen.  Phospholipase activity is indicated by a red coloration of the reaction mixture.
Referenzbeispiel 3 Reference Example 3
Bestimmung des Gehalts an freien Fettsäuren Determination of the content of free fatty acids
Reagenzien: reagents:
Ethanol 96%-ig, Toluol,  Ethanol 96%, toluene,
Ethanol und Toluol werden im Verhältnisl :1 (v/v) gemischt. 0,1 N ethanolische KOH Ethanol and toluene are mixed in the ratio 1: (v / v). 0.1 N ethanolic KOH
1 % Phenolphthalein-Lösung in Ethanol  1% phenolphthalein solution in ethanol
Durchführung: Execution:
Ca. 3g wasserfreies Öl werden in einem Erlenmeyerkolben auf 4 Kommastellen genau eingewogen, in 20 ml Ethanol-Toluol-Gemisch gelöst, mit 2 bis 3 Tropfen Phenolphthalein versetzt und mit 0,1 N KOH-Lösung bis zur bleibenden Rotfärbung titriert. Approximately 3 g of anhydrous oil are weighed exactly to 4 decimal places in an Erlenmeyer flask, dissolved in 20 ml of ethanol-toluene mixture, admixed with 2 to 3 drops of phenolphthalein and titrated with 0.1 N KOH solution to a permanent red color.
Auswertung: Evaluation:
Die Säurezahl ist ein Maß für den Gehalt an freien Fettsäuren. Die Säurezahl bezeichnet die Menge an Kaliumhydroxid in g, die zur Neutralisation von in 1 kg Öl enthaltenen freien Fettsäuren notwendig ist. Die Säurezahl (SZ) wird nach folgender Gleichung berechnet: a*N * 56,1 The acid number is a measure of the free fatty acid content. The acid number denotes the amount of potassium hydroxide in g necessary to neutralize free fatty acids contained in 1 kg of oil. The acid number (SZ) is calculated according to the following equation: a * N * 56.1
SZ =  SZ =
E  e
a Verbrauch an KOH-Lösung in ml a consumption of KOH solution in ml
N Normalität von KOH  N normalcy of KOH
E Fetteinwaage in g  E fat scale in g
56, 1 Molare Masse von KOH in g/mol  56, 1 molar mass of KOH in g / mol
Aus der Säurezahl lässt sich der prozentuale Gehalt an freien Fettsäuren (FFA) berechnen: From the acid value, the percentage of free fatty acids (FFA) can be calculated:
FFA (%) = SZ * 282 * 100 FFA (%) = SZ * 282 * 100
56,1 000  56.1 000
282 Molare Masse der Ölsäure Referenzbeispiel 4 Lipase-Nachweis 282 Molar mass of oleic acid Reference Example 4 Lipase detection
Der qualitative Lipase-Nachweis auf Olivenöl-Agar wird analog nach der Methode von Kouker und Jaeger durchgeführt (Applied Environ. Microbiol., 59: 21 1 -213 (1987)). Zur Detektion der Lipase-Aktivität wird aus Tributyrinagar (Fluka 91015) mit 1 % Olivenöl hergestellte Agarplatten verwendet. Der pH-Wert stellt sich auf 5,5 ein. The qualitative lipase detection on olive oil agar is carried out analogously according to the method of Kouker and Jaeger (Applied Environ. Microbiol., 59: 21 1 -213 (1987)). To detect lipase activity, agar plates prepared from Tributyrinagar (Fluka 91015) with 1% olive oil are used. The pH value is 5.5.
Die Lipaseaktivität wird photometrisch mit emulgiertem p-Nitrophenylpalmitat (Sigma N2752) als Substrat in 0,5 M Citrat/Phosphatpuffer, pH 5,1 analog nach Winkler und Stuckmann (1979) durchgeführt (J. Bac, 138:663-670 (1979)). The lipase activity is carried out photometrically with emulsified p-nitrophenyl palmitate (Sigma N2752) as substrate in 0.5 M citrate / phosphate buffer, pH 5.1 analogously to Winkler and Stuckmann (1979) (J. Bac, 138: 663-670 (1979) ).
Beispiel 1 example 1
Gewinnung von Phospholipase aus Aspergillus fumigatus Stamm RH3949  Obtaining phospholipase from Aspergillus fumigatus strain RH3949
Aspergillus fumigatus wurde in 200 ml Schüttelkolben, gefüllt mit 50 ml Medium bei 28°C, 200 rpm, über 5 d angezüchtet. Das Medium bestand aus 0,5% Epicuron 200 (Lucas Meyer), 0,5% Maisquellpulver, 0,2% NH4NO3, 100 mM KH2PO4 und 0,1 % Triton X100. Der pH-Wert wurde vor dem Sterilisieren auf pH 6 eingestellt. Das Medium wurde mit einer Sporensuspension beimpft. Nach 5 Tagen wurde der Kulturüberstand von dem Mycel durch Filtration getrennt und die Phospholipaseaktivität in der Flüssigkeit gemessen. Aspergillus fumigatus was grown in 200 ml shake flasks filled with 50 ml of medium at 28 ° C, 200 rpm, for 5 d. The medium consisted of 0.5% Epicuron 200 (Lucas Meyer), 0.5% cornstarch, 0.2% NH 4 NO 3 , 100 mM KH 2 PO 4 and 0.1% Triton X100. The pH was adjusted to pH 6 before sterilization. The medium was inoculated with a spore suspension. After 5 days, the culture supernatant was separated from the mycelium by filtration and the phospholipase activity in the fluid was measured.
Beispiel 2 Example 2
Reinigung der Phospholipase aus Aspergillus fumigatus Stamm RH3949 Schritt 1 : Anionenaustauscher, Macro Prep Q  Purification of phospholipase from Aspergillus fumigatus strain RH3949 Step 1: Anion exchanger, Macro Prep Q
Zur Aufreinigung der Phospholipase wurde zuerst eine Trennung der Proteine am Anionenaustauscher Macro Prep Q durchgeführt. For the purification of the phospholipase, first a separation of the proteins on the anion exchanger Macro Prep Q was carried out.
Dazu wurde der aufkonzentrierte Kulturüberstand aus den Züchtungen nach Beispiel 1 mit vollentsalztem Wasser verdünnt, bis die Proteinlösung die gleiche Leitfähigkeit wie die Leitfähigkeit des Puffers A hatte. Anschließend wurde die Proteinprobe mit 1 M NaOH auf pH 7 eingestellt und auf die mit Puffer A equilibrierte Säule geladen. Nach dem Waschen der Säule mit Puffer A wurde die Phospholipase mit einem linear ansteigenden NaCI-Gradienten von 0-1 M eluiert. Die Fraktionen mit Phospholipase-Aktivität wurden zusammengefasst und weiter gereinigt.  For this purpose, the concentrated culture supernatant from the cultures of Example 1 was diluted with demineralized water until the protein solution had the same conductivity as the conductivity of the buffer A. Subsequently, the protein sample was adjusted to pH 7 with 1 M NaOH and loaded onto the column equilibrated with buffer A. After washing the column with buffer A, the phospholipase was eluted with a linearly increasing NaCl gradient of 0-1 M. The fractions with phospholipase activity were pooled and further purified.
Puffer A : 5 mM CaCI2 + 20 mM Tris-HCI, pH 7,0 Buffer A: 5 mM CaCl 2 + 20 mM Tris-HCl, pH 7.0
Puffer B : 5 mM CaCI2 + 20 mM Tris-HCI, pH 7,0 + 1 M NaCI Schritt 2: HIC, Phenyl Sepharose 6 Fast Flow low Substitution Buffer B: 5 mM CaCl 2 + 20 mM Tris-HCl, pH 7.0 + 1 M NaCl Step 2: HIC, Phenyl Sepharose 6 Fast Flow Low Substitution
Die Proteinprobe mit Phospholipase Aktivität aus Schritt 1 wurde im Verhältnis 1 :1 mit 3,4 M Ammoniumsulfat-Lösung gemischt und mit 1 M NaOH-Lösung auf pH 7,0 eingestellt. Nach dem Auftragen der Probe auf die ebenfalls mit Puffer A equilibrierte Phenyl-Sepharose-Säule wurde die Phospholipase mit einem abnehmenden Ammoniumsulfat-Gradienten eluiert. The protein sample with phospholipase activity from step 1 was mixed 1: 1 with 3.4 M ammonium sulfate solution and adjusted to pH 7.0 with 1 M NaOH solution. After applying the sample to the phenyl Sepharose column also equilibrated with buffer A, the phospholipase was eluted with a decreasing ammonium sulfate gradient.
Puffer A: 5 mM CaCI2 + 20 mM Tris-HCI, pH 7,0 + 1 ,7 M Ammoniumsulfat Buffer A: 5 mM CaCl 2 + 20 mM Tris-HCl, pH 7.0 + 1.7 M ammonium sulfate
Puffer B: 5 mM CaCI2 + 20 mM Tris-HCI, pH 7,0 Buffer B: 5 mM CaCl 2 + 20 mM Tris-HCl, pH 7.0
Schritt 3: Gelfiltration, Superose 12 HR 10/30 Step 3: Gel filtration, Superose 12 HR 10/30
Als letzter Reinigungsschritt erfolgte eine Trennung der Proteine an einer Gelfiltrationsäule. Dazu wurde die Phospholipaseprobe aus Schritt 2 im Dialyseschlauch (Naturin Eiweiß-Saitling) gegen vollentsalzes Wasser für 1 .5 h dialysiert and anschließend lyophilisiert. Das Lyophilisat wurde in 500 μΙ vollentsalztem Wasser aufgenommen. In zwei Läufen wurden jeweils 250 μΙ auf die Säule aufgetragen und mit dem Puffer A eluiert. The last purification step was a separation of the proteins on a gel filtration column. For this purpose, the phospholipase sample from step 2 in the dialysis tube (Naturin protein Saitling) was dialyzed against demineralized water for 1 .5 h and then lyophilized. The lyophilizate was taken up in 500 μΙ of demineralized water. In two runs, 250 μΙ each were applied to the column and eluted with the buffer A.
Puffer A: 5 mM CaCI2 + 20 mM Tris-HCI, pH 7,0 Buffer A: 5 mM CaCl 2 + 20 mM Tris-HCl, pH 7.0
Die gereinigte Phospholipase wurde auf ein IEF Gel aufgetragen. Das Ergebnis ist in Figur 1 darstellt. The purified phospholipase was applied to an IEF gel. The result is shown in FIG.
Zur Identifikation wurden die Banden ausgeschnitten und entsprechend der beschriebenen Analysen-Methode auf Phospholipaseaktivität überprüft. For identification, the bands were excised and checked for phospholipase activity according to the analysis method described.
Beispiel 3 N-Terminale Proteinsequenzierung Example 3 N-terminal protein sequencing
Nach dem letzten Reinigungsschritt über die Superose wurde das gereinigte Protein auf einem Nativ-Gel getrennt. Die Proteinbanden mit Phospholipaseaktivität wurden ausgeschnitten und erneut auf ein SDS-Gel aufgetragen, um das Molekulargewicht zu bestimmen. Zur N-terminalen Aminosäurebestimmung wurden die Proteinbanden aus dem Nativ-Gel auf eine PVDF-Membran (Fluotrans Transfer Membrane, Pall) transferiert und nach der Coomassie-Färbung die N-terminalen Aminosäuresequenzen in einem Aminosäure-Sequenzer (Applied Biosystems Model 470A) bestimmt. Sie lauten: 1DVSAS VLQKL SLFAQ Y16 (SEQ ID NO: 3) After the last purification step on the Superose, the purified protein was separated on a native gel. The protein bands with phospholipase activity were excised and reapplied to an SDS gel to determine the molecular weight. For N-terminal amino acid determination, the protein bands from the native gel were transferred to a PVDF membrane (Fluotrans Transfer Membrane, Pall) and after Coomassie staining the N-terminal amino acid sequences were determined in an amino acid sequencer (Applied Biosystems Model 470A). They are: 1 DVSAS VLQKL SLFAQ Y 16 (SEQ ID NO: 3)
Der Sequenzvergleich zeigt, daß die N-terminale Aminosäuresequenz des Phospholipase Gens eine hohe Sequenzverwandschaft mit dem Gen der extrazellulären Lipase aus dem Aspergillus fumigatus Stamm Af293 (GenBank EAL86100) aufweist. The sequence comparison shows that the N-terminal amino acid sequence of the phospholipase gene has a high sequence relationship with the extracellular lipase gene from the Aspergillus fumigatus strain Af293 (GenBank EAL86100).
Beispiel 4 Example 4
Klonierung des chromosomalen Phospholipasegens aus dem Aspergillus fumigatus Stamm RH3949 mittels Polymeraseketten-Reaktion (PCR) Cloning of the chromosomal phospholipase gene from Aspergillus fumigatus strain RH3949 by polymerase chain reaction (PCR)
Aus den Daten der chromosomalen DNA-Sequenz der Aspergillus fumigatus- pase wurden verschiedene Oligoprimer für die Amplifizierung der Phospholipase-DNA abgeleitet. Die chromosomale DNA Präparation wurde nach einer modifizierten Vorschrift von Hynes, M.J et al., (1983) Mol. Cell. Biol. 3, 1430-1439, durchgeführt. Die Amplifizierung eines Phospholipasegens wurde mit der PCR-Methode durchgeführt. Die PCR-Produkte wurden in pCR2.1 -TOPO-Plasmid kloniert und sequenziert. Dabei zeigt sich, dass das Primerpaar N2-3948 und 3949-Apal zu dem Gen mit der erfindungsgemäßen Phospholipase-DNA führt. From the data of the chromosomal DNA sequence of the Aspergillus fumigatuspase, various oligoprimers for the amplification of the phospholipase DNA were derived. The chromosomal DNA preparation was prepared according to a modified protocol of Hynes, M.J et al., (1983) Mol. Cell. Biol. 3, 1430-1439. The amplification of a phospholipase gene was carried out by the PCR method. The PCR products were cloned into pCR2.1 -TOPO plasmid and sequenced. It shows that the primer pair N2-3948 and 3949-Apal leads to the gene with the phospholipase DNA according to the invention.
N2-3948 5'- AGAGTCTGCC TATATTCTCT CTGAAAGG -3' (SEQ ID NO. 4) 3949-Apal 5 '-TATGACAATTTCCGTGATTACTG-3' (SEQ ID NO: 5) N2-3948 5 ' - AGAGTCTGCC TATATTCTCT CTGAAAGG -3 ' (SEQ ID NO 4) 3949-Apal 5 ' -TATGACAATTTCCGTGATTACTG-3 ' (SEQ ID NO: 5)
Der Reaktionsansatz von 100 μΙ enthielt: 10μΙ 10 x Puffer (200 mM Tris/HCI, pH 8,4, 500 mM KCl), 3μΙ 50mM MgCI2, 2 μΙ 10 mM dNTP, jeweils 50 pMol Oligoprimer (N2- 3948 und 3949-Apal), ca. 10 ng chromosomale DNA, 5U Taq DNA-Polymerase (Invitrogen). Der Ansatz wurde für die Denaturierung bei 95°C / 5 min, 45 Zyklen (95°C / 1 min, 45°C / 1 min, 72°C / 1 min) und anschließend die Extention bei 72°C / 10 min durchgeführt. The reaction mixture of 100 .mu.l contained: 10 .mu.l 10 x buffer (200 mM Tris / HCl, pH 8.4, 500 mM KCl), 3 .mu.l 50mM MgCl 2 , 2 .mu.l 10 mM dNTP, each 50 pmol Oligoprimer (N2 3948 and 3949 Apal), approximately 10 ng of chromosomal DNA, 5U Taq DNA polymerase (Invitrogen). The batch was for denaturation at 95 ° C / 5 min, 45 cycles (95 ° C / 1 min, 45 ° C / 1 min, 72 ° C / 1 min) and then the extension at 72 ° C / 10 min performed ,
Die PCR-Produkte wurden über Qiaquick-Säule gereinigt und in pCR2.1 -TOPO- Plasmid kloniert. Ein Transformant enthielt nach der Sequenzierung die erfindungsgemäße Phospholipase DNA Sequenz (Figur 5, SEQ ID NO: 1 ) und wurde als pPL3949-Topo2.5 bezeichnet (Figur 7). The PCR products were purified on Qiaquick column and cloned into pCR2.1 -TOPO plasmid. A transformant after sequencing contained the phospholipase DNA sequence of the invention (Figure 5, SEQ ID NO: 1) and was designated pPL3949 topo2.5 (Figure 7).
Der offene Leserahmen, der für die Phospholipase kodiert, umfasst 1052 Nukleotide enthaltend 299 Aminosäuren. Das Phospholipase Gen enthält 3 Introns. Die abgeleitete N-terminale Aminosäuresequenz stimmt mit den aus der Proteinsequenzierung ermittelten Peptidsequenzen überein (Beispiel 3, SEQ ID NO: 3). The open reading frame encoding the phospholipase comprises 1052 nucleotides containing 299 amino acids. The phospholipase gene contains 3 introns. The deduced N-terminal amino acid sequence is consistent with the peptide sequences determined from protein sequencing (Example 3, SEQ ID NO: 3).
Das abgeleitete Molekulargewicht von ca. 28,6 kDa entspricht den ca. 29 kDa, die durch SDS-PAGE ermittelt wurden (Beispiel 8). The deduced molecular weight of about 28.6 kDa corresponds to the approximately 29 kDa determined by SDS-PAGE (Example 8).
Die Ermittlung der Signalsequenz wurde mit einem Computerprogramm (PSORT) von Nakai und Kanehisa (1992, Genomics 14, 897-91 1 ) durchgeführt. Daraufhin weist das Phospholipase-Gen eine Signalsequenz von 21 Aminosäuren und ein Propeptid von 8 Aminosäuren auf. The determination of the signal sequence was carried out with a computer program (PSORT) by Nakai and Kanehisa (1992, Genomics 14, 897-91 1). Subsequently, the phospholipase gene has a signal sequence of 21 amino acids and a propeptide of 8 amino acids.
Beispiel 5 Example 5
Konstruktion des Express ionsvektors pAB500-PL3949 Construction of expression vector pAB500-PL3949
In dem Expressionsvektor pAB500-PL3949 steht das Phospholipase Gen unter der Kontrolle des T. reesei cbhl Promotors und cbhl Terminators. In the expression vector pAB500-PL3949, the phospholipase gene is under the control of the T. reesei cbhl promoter and cbhl terminator.
Zur Konstruktion des Plasmids pAB500-PL3949 wurde das für Phospholipase kodierende Gen aus dem Plasmid pPL3949.Topo2.5 mittels PCR amplifiziert.  For the construction of the plasmid pAB500-PL3949, the phospholipase-encoding gene was amplified from the plasmid pPL3949.ToPO2.5 by PCR.
Das PCR-Produkt wurde mit den Enzymen Avrll/Pacl hydrolysiert und anschließend in die Spei und Pacl Spaltstellen nach dem T. reesei cbhl Promotor in dem Plasmid pAB500 inseriert. Das erhaltene Plasmid hat die Bezeichnung pAB500-PL3949. Die Konstruktion des Plasmids pAB500 erfolgte durch folgende Schritte:  The PCR product was hydrolyzed with the enzymes Avrll / Pacl and then inserted into the Spei and Pacl cleavage sites after the T. reesei cbhl promoter in the plasmid pAB500. The resulting plasmid has the name pAB500-PL3949. The construction of the plasmid pAB500 was carried out by the following steps:
Aus dem Plasmid pALK487 (WO94/281 17) wurde durch Einfügen weiterer Schnittstellen (Spei und Pacl in die Sacll-Stelle zwischen dem cbhl-Promotor und cbhl-Terminator) das Plasmid pAB487 hergestellt. Die Spel-Pacl-Schnittstellen werden für die direkte Klonierung des Phospholipasegens verwendet.  The plasmid pAB487 was prepared from the plasmid pALK487 (WO94 / 281 17) by inserting further interfaces (Spei and Pacl in the SacII site between the cbhl promoter and cbhl terminator). The Spel-Pacl interfaces are used for the direct cloning of the phospholipase gene.
Das amdS Gen einschließlich seines Promotors und seines Terminators wurde aus dem Plasmid p3SR2 (GenBank 16371 ) mittels der PCR amplifiziert. Das PCR- Produkt wurde mit Asel und Nrul geschnitten und in die Asel / Stul-Spaltstelle von pAB487 inseriert, wodurch das Plasmid pAB500 erhalten wurde. Beispiel 6 The amdS gene including its promoter and its terminator was amplified from the plasmid p3SR2 (GenBank 16371) by PCR. The PCR product was cut with Asel and Nrul and inserted into the Asel / Stul cleavage site of pAB487 to give the plasmid pAB500. Example 6
Transformation von T. reesei  Transformation of T. reesei
Die zur Transformation und zur Handhabung von T. reesei verwendeten Techniken waren gemäß Penttilä et al. (1987, Gene 61 : 155-164). The techniques used to transform and handle T. reesei were according to Penttilä et al. (1987, Gene 61: 155-164).
T. reesei RH32439 wurde mit der aus dem Plasmid pAB500-PL3949 isolierten linearisierten Expressionskassette transformiert.  T. reesei RH32439 was transformed with the linearized expression cassette isolated from plasmid pAB500-PL3949.
Die Transformanten wurden selektiert und durch Einzelsporenisolierung gereinigt. Von allen Transformanten wurden diejenigen mit der höchsten Sekretionsleistung ausgewählt und in Beispiel 7 zur Herstellung von Enzymmaterial weiter verwendet.  The transformants were selected and purified by single spore isolation. Of all the transformants, those with the highest secretion efficiency were selected and further used in Example 7 for the production of enzyme material.
Beispiel 7 Example 7
Herstellung von Enzymlösungen durch Fermentation in Schüttelkolben Transformanten, die die Expressionskassette aus dem Beispiel 6 tragen, wurden in Schüttelkolben auf Cellulase-induzierendem Medium kultiviert. Die nach 6-tägiger Züchtung erhaltenen Kulturfiltrate wurden für die Charakterisierung des Enzymes (Beispiel 8) und für die Analyse der Ölentschleimung (Beispiel 9) verwendet. Beispiel 8  Preparation of Enzyme Solutions by Fermentation in Shake Flasks Transformants carrying the expression cassette of Example 6 were cultured in shake flasks on cellulase-inducing medium. The culture filtrates obtained after 6 days of culture were used for the characterization of the enzyme (Example 8) and for the analysis of the oil degumming (Example 9). Example 8
Charakterisierung der rekombinanten Phospholipasen  Characterization of the recombinant phospholipases
Die Molekulargewichtsbestimmung durch SDS-Polyacrylamidgelelektrophorese (SDS-PAGE) ergab ein Molekulargewicht von ca. 29 kDa für die erfindungsgemäße Phospholipase. The molecular weight determination by SDS-polyacrylamide gel electrophoresis (SDS-PAGE) revealed a molecular weight of about 29 kDa for the phospholipase according to the invention.
Die N-terminale Sequenzierung der rekombinanten Phospholipase wurde durch die Firma Chromatec (Germany) durchgeführt. Die durch die Sequenzierung erhaltene Aminosäuresequenz stimmt mit der N-terminalen Sequenz der Phospholipase (Beispiel 3) überein. N-terminal sequencing of the recombinant phospholipase was performed by Chromatec (Germany). The amino acid sequence obtained by the sequencing is in agreement with the N-terminal sequence of the phospholipase (Example 3).
Die Identifizierung des rekombinanten Proteins mit MALDI-MS wurde von der Firma Protagen (Germany) durchgeführt. Das Ergebnis bestätigt die Richtigkeit der Proteinsequenz der erfindungsgemäßen Phospholipase. The identification of the recombinant protein with MALDI-MS was carried out by Protagen (Germany). The result confirms the correctness of the protein sequence of the phospholipase according to the invention.
Die Temperaturabhängigkeit der Enzymaktivität wurde mit der Bestimmungsmethode wie oben beschrieben bei verschiedenen Temperaturen ermittelt. Das Temperaturoptimum der Phospholipase liegt bei 50° C (vgl. Figur 2). Der optimale pH-Wert der Enzym-Aktivität wurde mit der Bestimmungsmethode wie oben beschrieben bei verschiedenen pH-Werten ermittelt. Der pH-Wert im Reaktionsansatz wurde dazu mit Hilfe von Zitronensäure eingestellt. Das Enzym ist in einem weiten pH-Bereich von pH 3 - 5 aktiv (vgl. Figur 3). The temperature dependence of the enzyme activity was determined by the determination method as described above at various temperatures. The temperature optimum of the phospholipase is 50 ° C (see Figure 2). The optimum pH of the enzyme activity was determined by the determination method as described above at various pH values. The pH in the reaction mixture was adjusted with the aid of citric acid. The enzyme is active in a wide pH range of pH 3-5 (see Figure 3).
Die Lipaseaktivität wurde mit der oben beschrieben Bestimmungsmethode ermittelt. Die erfindungsgemäße A. fumigatus Phospholipase weist eine sehr geringe Lipase- Aktivität auf. Das Verhältnis Phospholipase- zu Lipase-Aktivität wurde als 7.480:1 (± 10% experimentelle Schwankungsbreite) ermittelt. The lipase activity was determined by the method of determination described above. The A. fumigatus phospholipase according to the invention has a very low lipase activity. The ratio of phospholipase to lipase activity was determined to be 7,480: 1 (± 10% experimental variation).
Beispiel 9 Example 9
Entschleimung von Öl mit Enzym aus Kulturüberständen von rekombinanten Trichoderma reseei Stämmen mit dem Gen aus A. fumigatus RH 3949  Degumming of oil with enzyme from culture supernatants of recombinant Trichoderma reseei strains with the gene from A. fumigatus RH 3949
In einem 400ml Becherglas wurden 200 g Speiseöl (Sojaöl 1 mit 163,6 ppm Phosphorgehalt; Rapsöl mit 161 ,6 ppm Phosphorgehalt, Sojaöl 2 mit 592.8 ppm Phosphorgehalt und Sojaöl 3 mit 81 ,1 ppm Phosphorgehalt) mit 0,42 ml einer 46%igen Citronensäure Lösung und Wasser versetzt. Dabei soll der Gesamtwassergehalt von 2 % nicht überschritten werden. Der pH-Wert der Reaktionsmischung wurde durch Zugabe von 7%iger NaOH Lösung (0,6 ml) auf pH 4,0 eingestellt. Nach Zugabe der erfindungsgemäßen Enzymlösung (50 U) wurde der Reaktionsansatz mit Hilfe eines Ultra Turrax für 2 Min. bei 24000 rpm gemischt. Anschließend wurde die Mischung in einen Dreihalsrundkolben überführt und unter leichtem Rühren (200U/min) bei 55°C bzw. 60°C inkubiert. In a 400ml beaker was added 200 grams of edible oil (soybean oil 1 with 163.6 ppm phosphorus content, rapeseed oil with 161, 6 ppm phosphorus content, soybean oil 2 with 592.8 ppm phosphorus content and soya oil 3 with 81.1 ppm phosphorus content) with 0.42 ml of 46% Citric acid solution and water. The total water content of 2% should not be exceeded. The pH of the reaction mixture was adjusted to pH 4.0 by adding 7% NaOH solution (0.6 ml). After addition of the enzyme solution according to the invention (50 U), the reaction mixture was mixed with the aid of an Ultra Turrax for 2 min. At 24000 rpm. The mixture was then transferred to a 3-neck round bottom flask and incubated with gentle stirring (200 rpm) at 55 ° C and 60 ° C, respectively.
Die Probenentnahme von 20 ml erfolgte alle 120 min nach Zugabe der Enzymlösung. Die Proben wurden für 5 min bei 4300 x g zentrifugiert und der Phospholipidgehalt, ausgedrückt in ppm Phosphor, wurde im Öl nach Veraschung bei 850°C unter Zugabe von Magnesiumoxid, als Phosphomolybdatkomplex photomoetrisch bei 830 nm bestimmt. The sampling of 20 ml took place every 120 min after addition of the enzyme solution. The samples were centrifuged for 5 min at 4300 x g and the phospholipid content, expressed in ppm of phosphorus, was determined photochemically at 830 nm in the oil after ashing at 850 ° C with the addition of magnesium oxide as a phosphomolybdate complex.
Der rekombinante Trichoderma reesei Stamm, der das erfindungsgemäße Plasmid pAB500-PL3949 enthält, trägt die Bezeichnung RH32664. The recombinant Trichoderma reesei strain containing the plasmid pAB500-PL3949 according to the invention is designated RH32664.
Die Ergebnisse der Entschleimung von Speiseöl bei 55°C bzw. 60°C mit aus rekombinanten Stamm hergestellter Phospholipase aus Aspergillus fumigatus RH 3949, zeigt Tabelle 2. Die Ergebnisse zeigen eine deutliche Entschleimungswirkung durch das erfindungsgemäße Enzym im Vergleich zur Wasserentschleimung mit Zitronensäure. Bereits nach 4 Stunden beträgt der Restphosphorgehalt weniger als 10 ppm. Tab.: 2: Entschleimung von Sojaöl und Rapsöl mit erfindungsgemäßen Phospholipase-Enzymen (250 U je kg/Speiseöl) aus Kulturüberständen von rekombinantem Trichoderma reesei Stamm mit 2 % Wassergehalt bei pH 4,0 The results of degumming edible oil at 55 ° C. or 60 ° C. with recombinant strain-produced phospholipase from Aspergillus fumigatus RH 3949 are shown in Table 2. The results show a significant degumming effect by the enzyme according to the invention in comparison with the water degumming with citric acid. After 4 hours, the residual phosphorus content is less than 10 ppm. Tab .: 2: Degumming of soybean oil and rapeseed oil with phospholipase enzymes according to the invention (250 U per kg / edible oil) from culture supernatants of recombinant Trichoderma reesei strain with 2% water content at pH 4.0
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Beispiel 10 Example 10
Gehalt an freien Fettsäuren bei dem Öl-Entschleimungsprozess  Free fatty acid content in the oil degumming process
Die Bestimmung des Gehalts an freier Fettsäure bei dem Ölentschleimungsprozess wurde wie in Referenzbeispiel 3 beschrieben durchgeführt. Das Speiseöl wurde mit Phospholipase wie in dem Beispiel 9 gemischt und 6 Stunden bei 57°C inkubiert. Die enzymatische Hydrolyse bei Phospholipiden wurde durch Phospholipase hervorgerufen, die die Fettsäure abspalten. Zum Vergleich wurde die gleiche Analyse mit reinen Speiseölen als Blindwert durchgeführt. The determination of the free fatty acid content in the oil degumming process was carried out as described in Reference Example 3. The edible oil was mixed with phospholipase as in Example 9 and incubated at 57 ° C for 6 hours. The enzymatic hydrolysis of phospholipids was caused by phospholipase, which split off the fatty acid. For comparison, the same analysis was performed with pure edible oils as a blank.
Im Vergleich zum Blindwert (BW), steigt der Gehalt an freier Fettsäure (FFA) in den Proben nur geringfügig an und die Differenz (AFFA) liegt bei 0,18% nach der Behandlung von Speiseöl mit Phospholipase bei einer Temperatur von 57°C (Tab. 3). Compared to the blank value (BW), the free fatty acid (FFA) content in the samples increases only slightly and the difference (A F FA) is 0.18% after the treatment of edible oil with phospholipase at a temperature of 57 ° C (Table 3).
Tab. 3: Gehalt an freien Fettsäuren nach der Behandlung des Öls mit Phospholipase.
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Tab. 3: Free fatty acid content after treatment of the oil with phospholipase.
Figure imgf000041_0001

Claims

Patentansprüche claims
1 . DNA-Sequenz, die ein Polypeptid mit Phospholipaseaktivität im Wesentlichen ohne Lipaseaktivität kodiert, dadurch gekennzeichnet, dass die DNA-Sequenz ausgewählt ist aus 1 . A DNA sequence encoding a polypeptide having phospholipase activity substantially without lipase activity, characterized in that the DNA sequence is selected from
a) DNA-Sequenzen, die eine Nukleotidsequenz gemäß SEQ ID NO: 1 umfassen,  a) DNA sequences comprising a nucleotide sequence according to SEQ ID NO: 1,
b) DNA-Sequenzen, die die kodierende Sequenz gemäß SEQ ID NO: 1 umfassen,  b) DNA sequences which comprise the coding sequence according to SEQ ID NO: 1,
c) DNA-Sequenzen, die die Proteinsequenz gemäß SEQ ID NO: 2 kodieren, d) DNA-Sequenzen, die von dem Plasmid pPL3940-Topo2.5 mit der Restriktionskarte gemäß Figur 7 und hinterlegt unter der Hinterlegungsnummer DSM 22741 kodiert werden,  c) DNA sequences which encode the protein sequence according to SEQ ID NO: 2, d) DNA sequences which are encoded by the plasmid pPL3940-Topo2.5 with the restriction map according to FIG. 7 and deposited under the accession number DSM 22741,
e) DNA-Sequenzen, die unter stringenten Bedingungen mit einer der DNA- Sequenzen gemäß a), b), c) oder d) hybridisieren,  e) DNA sequences which hybridize under stringent conditions with one of the DNA sequences according to a), b), c) or d),
f) DNA-Sequenzen, die aufgrund der Degeneriertheit des genetischen Codes mit den DNA-Sequenzen gemäß a), b), c), d) oder e) verwandt sind, und  f) DNA sequences which are related due to the degeneracy of the genetic code with the DNA sequences according to a), b), c), d) or e), and
g) komplementären Strängen zu den Sequenzen gemäß a) bis f),  g) complementary strands to the sequences according to a) to f),
wobei die DNA-Sequenz bevorzugt aus Aspergillus und noch bevorzugter aus Aspergillus fumigatus abgeleitet ist.  wherein the DNA sequence is preferably derived from Aspergillus and more preferably Aspergillus fumigatus.
2. Nucleinsäuresequenz, umfassend ein Analogon einer der Sequenzen gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Sequenz ein Polypeptid mit Phospholipaseaktivität im Wesentlichen ohne Lipaseaktivität kodiert und 2. A nucleic acid sequence comprising an analogue of any of the sequences according to claim 1, characterized in that the sequence encodes a polypeptide having phospholipase activity substantially without lipase activity, and
a) mindestens 82% Identität zu einer der Sequenzen gemäß a), d), e), f) und g) aufweist, oder  a) has at least 82% identity to one of the sequences according to a), d), e), f) and g), or
b) mindestens 88% Identität zu einer der Sequenzen gemäß b), c), e), f) und g) aufweist, oder  b) has at least 88% identity to one of the sequences according to b), c), e), f) and g), or
c) mit einer dieser Sequenzen unter stringenten Bedingungen hybridisiert, oder d) eine allelische Variante einer dieser Sequenzen ist, oder  c) hybridizing with one of these sequences under stringent conditions, or d) is an allelic variant of one of these sequences, or
e) ein komplementärer Strang zu den Sequenzen gemäß a) bis d) ist, wobei die Sequenz erhältlich ist durch Substitution, Deletion, Insertion, Addition oder Mutation einer oder mehrerer Nukleinsäuren der DNA-Sequenz gemäß SEQ ID NO: 1 . e) is a complementary strand to the sequences according to a) to d), wherein the sequence is obtainable by substitution, deletion, insertion, addition or mutation of one or more nucleic acids of the DNA sequence according to SEQ ID NO: 1.
3. Expressionskonstrukt umfassend eine Sequenz nach einem der Ansprüche 1 bis 2 in funktioneller Verknüpfung mit einer oder mehreren Sequenz(en) zur Steuerung der Expression des Polypeptids mit Phospholipaseaktivität in einer geeigneten Wirtszelle, wobei die Sequenz zur Steuerung der Expression des Polypeptids bevorzugt ein Promotor, ausgewählt aus dem Glucoamylase- oder a-Amylase- Promotor der Gattung Aspergillus, dem Cellulase (Cellobiohydrolase-)-Promotor der Gattung Trichoderma, einem Promotor für ein Enzym im glykolytischen Stoffwechselweg wie Phosphoglyceratkinase oder Glycerinaldehyd-3- phosphatdehydrogenase, dem Xylanasepromotor oder dem Enolase-Promotor ist und gegebenenfalls umfassend weiterhin eine sekretorische Leadersequenz. 3. An expression construct comprising a sequence according to any one of claims 1 to 2 operably linked to one or more sequences for directing expression of the polypeptide having phospholipase activity in a suitable host cell, the sequence for controlling the expression of the polypeptide preferably being a promoter, selected from the glucoamylase or a-amylase promoter of the genus Aspergillus, the cellulase (cellobiohydrolase) promoter of the genus Trichoderma, a promoter for an enzyme in the glycolytic pathway such as phosphoglycerate kinase or glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase, the xylanase promoter or the enolase Promoter is and optionally further comprising a secretory leader sequence.
4. Rekombinante Wirtszelle, dadurch gekennzeichnet, dass sie mit einem Expressionskonstrukt nach Anspruch 3 transformiert worden ist. 4. Recombinant host cell, characterized in that it has been transformed with an expression construct according to claim 3.
5. Rekombinante Wirtszelle nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass sie von einer Pilzzelle der Gattung Aspergillus, Rhizopus, Trichoderma, Neurospora,5. Recombinant host cell according to claim 4, characterized in that it is derived from a fungal cell of the genus Aspergillus, Rhizopus, Trichoderma, Neurospora,
Mucor oder Penicillium oder einer Hefezelle der Gattung Kluyveromyces, Saccharomyces, Schizosaccharomyces, Trichosporon, Schwanniomyces, Hansenula oder Pichia abgeleitet ist. Mucor or Penicillium or a yeast cell of the genus Kluyveromyces, Saccharomyces, Schizosaccharomyces, Trichosporon, Schwanniomyces, Hansenula or Pichia.
6. Plasmid pPL3949-Topo2.5 mit der Restriktionskarte gemäß Figur 7 und hinterlegt unter der Hinterlegungsnummer DSM 22741 . 6. Plasmid pPL3949-Topo2.5 with the restriction map according to FIG. 7 and deposited under the accession number DSM 22741.
7. Polypeptid mit Phospholipaseaktivität im Wesentlichen ohne Lipaseaktivität ausgewählt aus 7. Polypeptide with phospholipase activity substantially without lipase activity selected from
a) einem Polypeptid, das von dem kodierenden Teil einer DNA-Sequenz nach einem der Ansprüche 1 bis 2 kodiert wird,  a) a polypeptide which is encoded by the coding part of a DNA sequence according to any one of claims 1 to 2,
b) einem Polypeptid mit der Sequenz gemäß SEQ ID NO: 2 oder einer davon abgeleiteten Sequenz, die durch Substitution, Addition, Deletion einer oder mehrerer Aminosäuren daraus erhältlich ist, c) einem Polypeptid mit einer Sequenz, die mindestens 83% Identität zu den Aminosäuren 1 bis 299 von SEQ ID NO: 2 aufweist, b) a polypeptide having the sequence according to SEQ ID NO: 2 or a sequence derived therefrom obtainable by substitution, addition, deletion of one or more amino acids thereof, c) a polypeptide having a sequence which has at least 83% identity to the amino acids 1 to 299 of SEQ ID NO: 2,
d) einem Polypeptid, das von einer Nukleinsäuresequenz kodiert wird, die unter stringenten Bedingungen hybridisiert mit  d) a polypeptide encoded by a nucleic acid sequence which hybridizes under stringent conditions
(i) den Nukleotiden 55 bis 1 106 von SEQ ID NO: 1 ,  (i) nucleotides 55 to 1106 of SEQ ID NO: 1,
(ii) der in den Nukleotiden 55 bis 1 106 von SEQ ID NO: 1 enthaltenen cDNA-Sequenz,  (ii) the cDNA sequence contained in nucleotides 55 to 1106 of SEQ ID NO: 1,
(iii) einer Teilsequenz von (i) oder (ii) aus mindestens 100 Nukleotiden, oder  (iii) a partial sequence of (i) or (ii) of at least 100 nucleotides, or
(iv) einem Komplementärstrang von (i), (ii) oder (iii),  (iv) a complementary strand of (i), (ii) or (iii),
e) einer Variante des Polypeptids mit SEQ ID NO: 2 umfassend eine Substitution, Deletion und/oder Insertion von einer oder mehreren Aminosäuren,  e) a variant of the polypeptide of SEQ ID NO: 2 comprising a substitution, deletion and / or insertion of one or more amino acids,
f) allelischen Varianten zu den Aminosäuresequenzen a) bis e).  f) allelic variants to the amino acid sequences a) to e).
8. Polypeptid mit Phospholipaseaktivität, dadurch gekennzeichnet, dass es 8. Polypeptide with phospholipase activity, characterized in that it
- ein Molekulargewicht im Bereich von 28 bis 30 kDa besitzt - Has a molecular weight in the range of 28 to 30 kDa
- mindestens eine der zwei Fettsäuren aus Lecithin hydrolysieren kann,  - be able to hydrolyze at least one of the two fatty acids from lecithin,
- im Wesentlichen keine Lipaseaktivität aufweist,  has substantially no lipase activity,
- eine hohe Temperaturbeständigkeit besitzt und  - has a high temperature resistance and
- aus einem Organismus der Gattung Aspergillus isolierbar ist.  - Is isolated from an organism of the genus Aspergillus.
9. Polypeptid nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass es aus Aspergillus fumigatus isolierbar ist. 9. Polypeptide according to claim 8, characterized in that it is isolatable from Aspergillus fumigatus.
10. Polypeptid nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass es immunologisch mit einem gegen die Sequenz SEQ ID NO: 2 gerichteten Antikörper reaktiv ist. 10. Polypeptide according to claim 9, characterized in that it is immunologically reactive with an antibody directed against the sequence SEQ ID NO: 2.
1 1 . Polypeptid nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass es die Sequenz gemäß SEQ ID NO: 2 umfasst. 1 1. Polypeptide according to one of claims 8 to 10, characterized in that it comprises the sequence according to SEQ ID NO: 2.
12. Phospholipasezusammensetzung, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein Polypeptid nach einem der Ansprüche 7 bis 1 1 zusammen mit Hilfsstoffen umfasst und dass sie gegebenenfalls weiterhin ein oder mehrere Enzyme für Nahrungs- oder Futtermittel umfasst. 12. A phospholipase composition, characterized in that it comprises a polypeptide according to any one of claims 7 to 1 1 together with excipients and optionally further comprising one or more enzymes for food or feed.
13. Verwendung eines Polypeptids nach einem der Ansprüche 7 bis 1 1 oder einer Phospholipasezusammensetzung nach Anspruch 12 zur Entschleimung von pflanzlichem Öl, zur Herstellung von Teig und/oder Backwaren, zur Herstellung von Milchprodukten, als Zusatz zu Tierfutter oder zur Bearbeitung von Textilrohstoffen. 13. Use of a polypeptide according to any one of claims 7 to 1 1 or a phospholipase composition according to claim 12 for the degumming of vegetable oil, for the production of dough and / or baked goods, for the production of dairy products, as an additive to animal feed or for the treatment of textile raw materials.
14. Verfahren zur Produktion eines Polypeptids mit Phospholipaseaktivität nach einem der Ansprüche 7 bis 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass man eine Wirtszelle nach einem der Ansprüche 4 oder 5 unter Bedingungen, die die Expression des Polypeptids fördern, züchtet und anschließend das Polypeptid gewinnt. 14. A process for the production of a polypeptide with phospholipase activity according to any one of claims 7 to 1 1, characterized in that a host cell according to any one of claims 4 or 5 is cultivated under conditions that promote the expression of the polypeptide, and then the polypeptide wins.
15. Verfahren zur Entschleimung von pflanzlichem Öl, dadurch gekennzeichnet, dass man 15. A method for degumming of vegetable oil, characterized in that
a) das zu behandelnde pflanzliche Öl gegebenenfalls vorbehandelt,  a) optionally pretreating the vegetable oil to be treated,
b) dem so gegebenenfalls vorbehandelten Öl eine wässrige ein Polypeptid nach einem der Ansprüche 7 bis 1 1 enthaltende Lösung oder eine Phospholipasezusammensetzung nach Anspruch 12 zusetzt,  b) adding to the optionally pretreated oil an aqueous solution containing a polypeptide according to any one of claims 7 to 11 or a phospholipase composition according to claim 12,
c) den Reaktionsansatz nach b) 1 bis 12 h auf eine Temperatur zwischen 30° und 70°C erhitzt, und  c) the reaction mixture according to b) heated to a temperature between 30 ° and 70 ° C for 1 to 12 h, and
d) die wässrige und ölige Phase voneinander trennt.  d) separating the aqueous and oily phases from each other.
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